Le principe de fonctionnement des cales d'ancrage pour préhension post-tension repose sur deux mécanismes : cale autobloquante et transmission de force de friction.
(1)Composition du système
Un système d’ancrage complet se compose généralement de :
Torons en acier (tendons de précontrainte) : Ils supportent la force de tension.
Cales (plaques de serrage) : Composées de deux ou trois pièces, formant une unité de serrage conique, avec des arêtes sur la surface intérieure.
Plaques d'ancrage : avec des trous coniques, l'angle du cône du trou correspondant à l'angle du cône extérieur de la cale (généralement environ 6°55′).
Patins d'ancrage : Transfèrent la pression au béton et jouent un rôle d'appui local.
(2) Processus de travail
Étape de tension : Le vérin tendeur étire les torons d’acier. À ce stade, les cales d'ancrage pour la préhension par post-tension ne sont pas encore complètement coincées et les torons d'acier peuvent se déplacer librement.
Étape de fixation : Une fois la force de tension conçue atteinte, le vérin hydraulique se rétracte pour décharger. En raison du contact entre la surface conique extérieure du bloc de coin et la paroi intérieure du trou conique de la plaque d'ancrage, une pression positive est générée.
Formation autobloquante : La force de contraction du toron d’acier provoque une forte augmentation de la pression entre le bloc de cale et la paroi du trou conique. Lorsque la force de frottement est égale ou supérieure à la force de contraction du toron d'acier, un équilibre statique se forme entre le bloc de coin et le toron d'acier, ainsi qu'entre le bloc de coin et la plaque d'ancrage. Le toron d'acier est alors solidement verrouillé.
Rétention de précontrainte : Par la suite, la tension des torons d'acier est entièrement transférée à l'élément en béton par l'intermédiaire des cales d'ancrage pour préhension post-tension - plaque d'ancrage - coussin d'ancrage.
(3)Condition d'auto-verrouillage
La possibilité pour le coin d'obtenir un autoverrouillage fiable dépend de la relation entre l'angle du coin (angle du cône) et le coefficient de frottement. Théoriquement, la condition d’autoblocage est :
Moitié de l'angle du cône (α/2) ≤ arctan(μ)
Où μ est le coefficient de frottement entre la cale et le trou conique de la plaque d'ancrage.
(4)Fonction du modèle de dent
Les motifs de dents pointues sur la surface intérieure du bloc de coin sont l’une des conceptions clés. Pendant les processus de tension et d'ancrage, les motifs de dents s'incrustent dans les minuscules creux à la surface des torons d'acier, ce qui entraîne un verrouillage mécanique.