El principio de funcionamiento de las cuñas de anclaje para agarre posttensión se basa en dos mecanismos: cuña autoblocante y transmisión de fuerza de fricción.
(1) Composición del sistema
Un sistema de anclaje completo suele estar compuesto por:
Cordones de acero (tendones de pretensado): Soportan la fuerza de tensión.
Cuñas (placas de sujeción): Compuestas por dos o tres piezas, formando una unidad de sujeción cónica, con crestas en la superficie interior.
Placas de anclaje: con orificios cónicos, el ángulo del cono del orificio coincide con el ángulo del cono exterior de la cuña (normalmente alrededor de 6°55′).
Almohadillas de anclaje: transfieren la presión al hormigón y desempeñan un papel de soporte local.
(2) Proceso de trabajo
Etapa de tensado: el gato tensor estira los hilos de acero. En este punto, las cuñas de anclaje para el agarre de posttensión aún no están completamente encajadas y los hilos de acero pueden moverse libremente.
Etapa de fijación: Una vez alcanzada la fuerza de tensión diseñada, el gato hidráulico se retrae para descargar. Debido al contacto entre la superficie cónica exterior del bloque de cuña y la pared interior del orificio cónico de la placa de anclaje, se genera una presión positiva.
Formación autoblocante: la fuerza de contracción del hilo de acero hace que la presión entre el bloque de cuña y la pared del orificio cónico aumente bruscamente. Cuando la fuerza de fricción es igual o mayor que la fuerza de contracción del cordón de acero, se forma un equilibrio estático entre el bloque de cuña y el cordón de acero, así como entre el bloque de cuña y la placa de anclaje. A continuación, el cordón de acero se bloquea de forma segura.
Retención de pretensado: Posteriormente, la tensión de los cordones de acero se transfiere íntegramente al elemento de hormigón a través de las Cuñas de Anclaje para Agarre de Post Tensión - placa de anclaje - almohadilla de anclaje.
(3) Condición de autobloqueo
Que la cuña pueda lograr un autobloqueo confiable depende de la relación entre el ángulo de la cuña (ángulo del cono) y el coeficiente de fricción. Teóricamente, la condición de autobloqueo es:
La mitad del ángulo del cono (α/2) ≤ arctan(μ)
Donde μ es el coeficiente de fricción entre la cuña y el orificio cónico de la placa de anclaje.
(4) Función del patrón dental
Los patrones de dientes afilados en la superficie interior del bloque de cuña son uno de los diseños clave. Durante los procesos de tensado y anclaje, los patrones de dientes se incrustarán en los pequeños hoyos en la superficie de las hebras de acero, lo que resultará en un entrelazamiento mecánico.