O princípio de funcionamento das Cunhas de Ancoragem para Fixação Pós-Tensão é baseado em dois mecanismos: Cunha Autotravante e transmissão de força de fricção.
(1) Composição do sistema
Um sistema de ancoragem completo geralmente consiste em:
Cordões de aço (tendões de pré-esforço): Suportam a força de tensão.
Cunhas (placas de fixação): Compostas por duas ou três peças, formando uma unidade de fixação cônica, com saliências na superfície interna.
Placas de ancoragem: Com furos cônicos, o ângulo do cone do furo corresponde ao ângulo do cone externo da cunha (normalmente cerca de 6°55′).
Almofadas de ancoragem: transferem a pressão para o concreto e desempenham um papel de apoio local.
(2) Processo de Trabalho
Estágio de tensionamento: O macaco tensor estica os fios de aço. Neste ponto, as cunhas de ancoragem para fixação pós-tensão ainda não estão totalmente encaixadas e os fios de aço podem se mover livremente.
Estágio de fixação: Uma vez atingida a força de tensão projetada, o macaco hidráulico se retrai para descarregar. Devido ao contato entre a superfície cônica externa do bloco em cunha e a parede interna do furo cônico da placa de ancoragem, é gerada uma pressão positiva.
Formação autotravante: A força de contração do fio de aço faz com que a pressão entre o bloco em cunha e a parede do furo cônico aumente acentuadamente. Quando a força de atrito é igual ou superior à força de contração do cordão de aço, forma-se um equilíbrio estático entre o bloco em cunha e o cordão de aço, bem como entre o bloco em cunha e a placa de ancoragem. O fio de aço é então travado com segurança.
Retenção de pré-esforço: Posteriormente, a tensão dos cordões de aço é totalmente transferida para a peça de concreto através das Cunhas de Ancoragem para Fixação Pós-Tensão - placa de ancoragem - almofada de ancoragem.
(3)Condição de travamento automático
Se a cunha pode alcançar um travamento automático confiável depende da relação entre o ângulo da cunha (ângulo do cone) e o coeficiente de atrito. Teoricamente, a condição de travamento automático é:
Metade do ângulo do cone (α/2) ≤ arctan(μ)
Onde μ é o coeficiente de atrito entre a cunha e o furo cônico da placa de ancoragem.
(4) Função do padrão dentário
Os padrões de dentes afiados na superfície interna do bloco em cunha são um dos designs principais. Durante os processos de tensionamento e ancoragem, os padrões dos dentes serão incorporados nas pequenas cavidades na superfície dos fios de aço, resultando em intertravamento mecânico.