Bruikbaarheidsbeoordelingen worden uitgevoerd voor spanningsbegrenzing, scheurwijdte en doorbuigingsgrenzen. Spanningen worden gecontroleerd in beton- en wapeningselementen volgens ACI 318-19 op een vergelijkbare wijze als voorgeschreven voor de sterkte.
Spanningsbegrenzing
Toelaatbare drukspanningen in beton onder gebruiksbelasting dienen te worden geverifieerd voor voorgespannen elementen van klasse U en T. Op basis van Tabel R24.5.2.1 is er geen spanningsbegrenzingscontrole vereist voor beton dat als gescheurd wordt beschouwd. De gebruiker dient de klasse van het voorgespannen element in te stellen in de instellingen van het ontwerpelement.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 53\qquad Prestressed flexural member class selection}}}\]
De toelaatbare drukspanning voor elementen onderworpen aan tijdelijke belastingen is gespecificeerd door ACI 318-19 24.5.4.1 als 0.6fc'. De drukspanningsgrens van 0.45fc' is vastgesteld om de kans op bezwijken van voorgespannen betonelementen door herhaalde belastingen te verminderen. Deze grens leek ook redelijk om overmatige kruipvervorming te voorkomen. Bij hogere spanningswaarden nemen kruiprekken sneller toe naarmate de opgelegde spanning toeneemt.
De betonspanning in druk wordt beoordeeld als de verhouding tussen de maximale hoofddrukspanning fc = σc2 verkregen uit de EE-analyse voor de bruikbaarheid en de grenswaarde, die is ingesteld op basis van Tabel 24.5.4.1.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 54\qquad Concrete compressive stress limits at service loads}}}\]
In de applicatie wordt Voorspanning plus blijvende belasting behandeld als een langetermijncombinatie, en Voorspanning plus totale belasting als een kortetermijncombinatie.
Doorbuiging
Op basis van het geselecteerde combinatietype (langetermijn of kortetermijn) wordt de langetermijn- of kortetermijndoorbuiging beoordeeld. De maximaal toelaatbare doorbuigingswaarde dient door de gebruiker te worden bepaald en dient in overeenstemming met ACI 138-19 24.2 in aanmerking te worden genomen.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 55\qquad Maximum allowable deflection value}}}\]
In de applicatie is het mogelijk de doorbuigingen door eigen gewicht ΔDL en veranderlijke belasting ΔLL afzonderlijk weer te geven, evenals de totale doorbuiging ΔTot (eigen gewicht + veranderlijk), terwijl de vervormde vorm wordt weergegeven.
Doorbuigingen aan afgesneden uiteinden kunnen niet worden gecontroleerd.
Scheurwijdte
Scheurwijdten en scheurorientaties worden berekend voor bruikbaarheidscombinaties op korte of lange termijn. Omdat ACI geen begrenzende scheurwijdten rechtstreeks voorschrijft, dient de gebruiker een begrenzende scheurwijdte wlim op te geven.
De verificaties worden als volgt gepresenteerd:
\[\frac{w}{w_{lim}}\]
waarbij:
w korte- of langetermijnscheurwijdte berekend door EE-analyse,
wlim grenswaarde van de scheurwijdte bepaald door de gebruiker.
De methode voor het berekenen van scheurwijdten die in de applicatie wordt gebruikt, en die ook in meer detail in dit document wordt beschreven, is in overeenstemming met ACI 224R-01. Het is daarom mogelijk om ACI 224R-01 Tabel 4.1 te gebruiken om de grenswaarde van scheurwijdten te bepalen.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 56\qquad Reasonable crack widths for reinforced concrete under service load}}}\]
Er zijn twee manieren om scheurwijdten te berekenen (gestabiliseerde en niet-gestabiliseerde scheurvorming). In het algemene geval (gestabiliseerde scheurvorming) wordt de scheurwijdte berekend door de rekken op 1D-elementen van wapeningsstaven te integreren. De scheurrichting wordt vervolgens berekend uit de drie dichtstbijzijnde (vanuit het middelpunt van het betreffende 1D eindige element van de wapening) integratiepunten van 2D-betonelementen. Hoewel deze benadering voor het berekenen van de scheurrichtingen niet overeenkomt met de werkelijke positie van de scheuren, levert het toch representatieve waarden op die leiden tot scheurwijdteresultaten die kunnen worden vergeleken met de door de norm vereiste scheurwijdtewaarden op de positie van de wapeningsstaf.