式中：Rt为自攻螺钉抗拉拔承载力许用值;Ks取值见式7;D为螺钉公称直径，ST5.5取5.486mm;铝合金型材为6063-T6时取Fty2为170MPa，取Ftu2为205MPa。
2.3 计算结果对比
采用ST5.5自攻螺钉和6063-T6铝合金型材，分别对螺钉名义入槽深度为11mm、12mm、13mm、14mm采用上述两种计算方法进行计算，其抗拉拔承载力计算结果见表1。
表1 自攻螺钉抗拉拔承载力许用值计算结果
由表1可知：计算方法一所得计算结果明显小于计算方法二的结果，较为保守。
3 试验研究
3.1 试验概况
为验证自攻螺钉抗拉拔承载力，特选取ST5.5自攻螺钉和6063-T6铝合金型材，名义入槽深度为11mm、12mm、13mm、14mm的试验样本各10个，试验加载示意图见图4，
试验现场见图5。
利用江河创建集团股份有限公司检测中心的电子万能实验机采用规范标准试验方法对试验样本进行拉拔，记录螺钉从槽口拔出的试验验值。
3.2 试验结果
所有试验样本均为螺钉从型材钉槽槽口拔出，型材上的内螺纹剪切破坏。试验数据分析见下表2。
表2 试验数据数理统计结果
理论计算结果与试验结果对比分析分别见表3及图6。
表3 试验结果与理论计算结果对比
由表2、3和图6可知：(1)随着自攻螺钉入槽深度的增加，其抗拉拔承载力亦有序增大;(2)对应95%的置信区间的样本破坏承载力较为稳定;(3)试验结果与计算结果相差较小;(4)自攻螺钉槽口抗拉拔承载力试验结果大于计算方法一所得结果，小于计算方法二所得结果。
该计算结果与试验结果符合较好，可用于实际工程中自攻螺钉抗拔承载力的计算。
4 其它相关问题
4.1 隔热条
在S60框架幕墙系统推广应用过程中，顾问曾提出槽口内放置隔热条会降低槽口的抗拉承载力的问题。我司特委托中国建筑科学研究院进行相关测试，测试示意图见图7。发现放置隔热条后槽口的承载力不仅不会降低，反而会有所提高，但提高有限。经分析，应是由于放置隔热条使摩擦力增大所致。
在实际施工过程中，通过对实际工程送样的抽查检测发现个别工程此处自攻螺钉连接的承载力较低，经分析是由于自攻螺钉安装不对中，螺钉攻入后偏向一侧太大，使得另一侧螺纹咬合壁厚太薄。因此，实际工程中，自攻螺钉的安装务必保证对中，发现攻钉困难应及时换位重新攻钉，以使自攻螺钉和两侧型材咬合相对均匀。
4.2 槽口侧向刚度
在实际工程应用中，顾问曾提出槽口侧向刚度的问题，认为螺钉受拉时会由于槽口侧向刚度不足而变形，导致实际的螺纹参与面积无法达到计算值，从而降低螺钉的抗拉拔承载力。
笔者通过Ansys数值模拟方法进行简化分析。假设幕墙分格为2m，承受5.0kPa风压，螺钉间距为300mm，将力完全加载到第一扣螺纹上，计算出来槽口侧向位移为0.014mm(见图8)，由于螺纹小径到型材槽口内侧距离为0.094mm，此时螺纹参与面积仍是完整的，可以认为槽口的侧向刚度能够满足使用需要。
5 结论
通过上述试验研究和理论分析，可以得出如下结论：
(1)自攻螺钉槽口抗拉拔承载力试验结果大于计算方法一所得结果，小于计算方法二所得结果，但均相差不大。鉴于安全需要，建议采用计算方法一的计算公式，即公式(5)。
(2)美国铝合金设计手册规定当螺纹有效长度超过8mm以后，随着螺纹入槽长度的增加，自攻螺钉抗拉拔承载力许用值增加不明显，这与试验过程中遇到的情况是一致的;而且自攻螺钉第一扣螺纹受到的力最大，往后依次递减，因此，在实际工程设计中，不应为了满足结构计算而盲目加大型材厚度，造成不必要的浪费。
(3)本文的研究成果安全可靠，可指导实际工程设计。
(4)S60框架幕墙系统中自攻螺钉受力较为复杂，仍有问题尚未解决，如自攻螺钉槽口疲劳破坏、螺钉两边玻璃幕墙分格不一致导致槽口受扭等问题，尚需加大研究力度。
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