Posouzení použitelnosti se provádí pro omezení napětí, šířku trhlin a omezení průhybů. Napětí jsou posuzována v betonových a výztužných prvcích podle ACI 318-19 obdobným způsobem jako při posouzení únosnosti.
Omezení napětí
Přípustná tlaková napětí v betonu při provozním zatížení musí být ověřena pro předpjaté prvky třídy U a T. Na základě tabulky R24.5.2.1 není vyžadováno posouzení omezení napětí pro beton, u kterého se předpokládá vznik trhlin. Uživatel musí nastavit třídu předpjatého prvku v nastavení návrhového prvku.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 53\qquad Prestressed flexural member class selection}}}\]
Přípustné tlakové napětí pro prvky vystavené přechodným zatížením je stanoveno normou ACI 318-19 24.5.4.1 jako 0,6fc'. Limit tlakového napětí 0,45fc' byl stanoven za účelem snížení pravděpodobnosti porušení předpjatých betonových prvků vlivem opakovaného zatížení. Tento limit se rovněž jevil jako přiměřený pro zamezení nadměrných přetvoření od dotvarování. Při vyšších hodnotách napětí mají přetvoření od dotvarování tendenci narůstat rychleji s rostoucím napětím.
Napětí v betonu v tlaku je vyhodnoceno jako poměr mezi maximálním hlavním tlakovým napětím fc = σc2 získaným z analýzy metodou konečných prvků pro mezní stav použitelnosti a limitní hodnotou, která je stanovena na základě tabulky 24.5.4.1.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 54\qquad Concrete compressive stress limits at service loads}}}\]
V aplikaci je Předpětí plus trvalé zatížení považováno za dlouhodobou kombinaci a Předpětí plus celkové zatížení za krátkodobou kombinaci.
Průhyb
Na základě zvoleného typu kombinace (dlouhodobá nebo krátkodobá) je vyhodnocen buď dlouhodobý, nebo krátkodobý průhyb. Maximální přípustná hodnota průhybu musí být stanovena uživatelem a musí být zohledněna v souladu s ACI 138-19 24.2.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 55\qquad Maximum allowable deflection value}}}\]
V aplikaci je možné zobrazit průhyby od stálého zatížení ΔDL a od proměnného zatížení ΔLL samostatně, jakož i celkový průhyb ΔTot (stálé+proměnné), a to vše při zobrazení deformovaného tvaru.
Průhyby na zkrácených koncích nelze posuzovat.
Šířka trhlin
Šířky trhlin a orientace trhlin jsou vypočítány pro krátkodobé nebo dlouhodobé kombinace mezního stavu použitelnosti. Protože ACI přímo nepředepisuje limitní šířky trhlin, musí uživatel zadat limitní šířku trhliny wlim.
Posouzení je prezentováno následovně:
\[\frac{w}{w_{lim}}\]
kde:
w krátkodobá nebo dlouhodobá šířka trhliny vypočítaná analýzou metodou konečných prvků,
wlim limitní hodnota šířky trhliny definovaná uživatelem.
Metoda výpočtu šířek trhlin použitá v aplikaci, podrobněji popsaná v tomto dokumentu, je v souladu s ACI 224R-01. Je proto možné použít tabulku 4.1 normy ACI 224R-01 pro stanovení limitní hodnoty šířek trhlin.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 56\qquad Reasonable crack widths for reinforced concrete under service load}}}\]
Existují dva způsoby výpočtu šířek trhlin (stabilizované a nestabilizované trhliny). V obecném případě (stabilizované trhliny) je šířka trhliny vypočítána integrací přetvoření na 1D prvcích výztužných prutů. Směr trhliny je poté vypočítán ze tří nejbližších (od středu daného 1D konečného prvku výztuže) integračních bodů 2D betonových prvků. Ačkoli tento přístup k výpočtu směrů trhlin neodpovídá skutečné poloze trhlin, poskytuje reprezentativní hodnoty, které vedou k výsledkům šířek trhlin srovnatelným s hodnotami šířek trhlin požadovanými normou v místě výztužného prutu.