Il principio di funzionamento dei cunei di ancoraggio per presa post tensione si basa su due meccanismi: autobloccaggio del cuneo e trasmissione della forza per attrito.
(1)Composizione del sistema
Un sistema di ancoraggio completo è solitamente composto da:
Trefoli di acciaio (cavi di precompressione): sopportano la forza di tensione.
Cunei (piastre di bloccaggio): Composti da due o tre pezzi, formanti un'unità di bloccaggio conica, con creste sulla superficie interna.
Piastre di ancoraggio: con fori conici, l'angolo del cono del foro corrisponde all'angolo del cono esterno del cuneo (tipicamente circa 6°55′).
Piastre di ancoraggio: trasferiscono la pressione al calcestruzzo e svolgono un ruolo di cuscinetto locale.
(2)Processo di lavoro
Fase di tensionamento: il martinetto di tensionamento allunga i trefoli di acciaio. A questo punto, i cunei di ancoraggio per la presa post tensione non sono ancora completamente incastrati e i trefoli di acciaio possono muoversi liberamente.
Fase di fissaggio: una volta raggiunta la forza di tensione progettata, il martinetto idraulico si ritrae per scaricare. A causa del contatto tra la superficie conica esterna del blocco a cuneo e la parete interna del foro conico della piastra di ancoraggio, viene generata una pressione positiva.
Formazione autobloccante: la forza di contrazione del filo d'acciaio fa sì che la pressione tra il blocco a cuneo e la parete del foro conico aumenti notevolmente. Quando la forza di attrito è uguale o superiore alla forza di contrazione del trefolo di acciaio, si forma un equilibrio statico tra il blocco a cuneo e il trefolo di acciaio, nonché tra il blocco a cuneo e la piastra di ancoraggio. Il filo d'acciaio viene quindi bloccato saldamente.
Ritenzione della precompressione: Successivamente, la tensione dei trefoli di acciaio viene interamente trasferita all'elemento in calcestruzzo attraverso i cunei di ancoraggio per presa post tensione - piastra di ancoraggio - tampone di ancoraggio.
(3)Condizione autobloccante
Se il cuneo può ottenere un autobloccaggio affidabile dipende dalla relazione tra l'angolo del cuneo (angolo del cono) e il coefficiente di attrito. Teoricamente la condizione di autobloccaggio è:
Metà dell'angolo del cono (α/2) ≤ arctan(μ)
Dove μ è il coefficiente di attrito tra il cuneo e il foro del cono della piastra di ancoraggio.
(4)Funzione dello schema dei denti
I motivi a denti affilati sulla superficie interna del blocco a cuneo sono uno dei design chiave. Durante i processi di tensionamento e ancoraggio, i modelli dei denti si incastrano nelle minuscole cavità sulla superficie dei trefoli di acciaio, determinando un incastro meccanico.