Verificările la starea limită de serviciu sunt efectuate pentru limitarea tensiunilor, lățimea fisurilor și limitele de deformație. Tensiunile sunt verificate în elementele de beton și armătură conform ACI 318-19, într-un mod similar cu cel specificat pentru Rezistență.
Limitarea tensiunilor
Tensiunile de compresiune admisibile în beton la încărcările de serviciu trebuie verificate pentru elementele precomprimate de Clasa U și T. Pe baza Tabelului R24.5.2.1, nu este necesară verificarea limitării tensiunilor pentru betonul care se presupune că este fisurat. Utilizatorul trebuie să seteze clasa elementului precomprimat în setările elementului de calcul.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 53\qquad Prestressed flexural member class selection}}}\]
Tensiunea de compresiune admisibilă pentru elementele supuse la încărcări tranzitorii este specificată de ACI 318-19 24.5.4.1 ca 0.6fc'. Limita tensiunii de compresiune de 0.45fc' a fost stabilită pentru a reduce probabilitatea de cedare a elementelor din beton precomprimat sub acțiunea încărcărilor repetate. Această limită a părut, de asemenea, rezonabilă pentru a preveni deformațiile excesive prin fluaj. La valori mai mari ale tensiunii, deformațiile de fluaj tind să crească mai rapid pe măsură ce tensiunea aplicată crește.
Tensiunea de compresiune în beton este evaluată ca raport între tensiunea principală de compresiune maximă fc = σc2 obținută din analiza prin Metoda Elementelor Finite pentru starea limită de serviciu și valoarea limită, care este stabilită pe baza Tabelului 24.5.4.1.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 54\qquad Concrete compressive stress limits at service loads}}}\]
În aplicație, Precomprimare plus încărcare permanentă este tratată ca o combinație pe termen lung, iar Precomprimare plus încărcare totală ca o combinație pe termen scurt.
Deformație
În funcție de tipul de combinație selectat (pe termen lung sau pe termen scurt), se evaluează fie deformația pe termen lung, fie cea pe termen scurt. Valoarea maximă admisibilă a deformației trebuie determinată de utilizator și trebuie luată în considerare în conformitate cu ACI 138-19 24.2.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 55\qquad Maximum allowable deflection value}}}\]
În aplicație, este posibil să se afișeze deformațiile din încărcarea permanentă ΔDL și din încărcarea variabilă ΔLL separat, precum și deformația totală ΔTot (permanentă+variabilă), afișând totodată forma deformată.
Deformațiile la capetele tăiate nu pot fi verificate.
Lățimea fisurilor
Lățimile și orientările fisurilor sunt calculate pentru combinațiile de serviciu pe termen scurt sau pe termen lung. Deoarece ACI nu prescrie direct lățimi limită ale fisurilor, utilizatorul trebuie să specifice o lățime limită a fisurii wlim.
Verificările sunt prezentate după cum urmează:
\[\frac{w}{w_{lim}}\]
unde:
w lățimea fisurii pe termen scurt sau lung calculată prin analiza cu Metoda Elementelor Finite,
wlim valoarea limită a lățimii fisurii definită de utilizator.
Metoda de calcul a lățimilor fisurilor utilizată în aplicație, descrisă mai detaliat și în acest document, este în conformitate cu ACI 224R-01. Prin urmare, este posibil să se utilizeze Tabelul 4.1 din ACI 224R-01 pentru a determina valoarea limită a lățimilor fisurilor.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 56\qquad Reasonable crack widths for reinforced concrete under service load}}}\]
Există două metode de calcul al lățimilor fisurilor (fisurare stabilizată și nonstabilizată). În cazul general (fisurare stabilizată), lățimea fisurii este calculată prin integrarea deformațiilor pe elementele 1D ale barelor de armătură. Direcția fisurii este apoi calculată din cele mai apropiate trei puncte de integrare (față de centrul elementului finit 1D de armătură dat) ale elementelor 2D de beton. Deși această abordare pentru calculul direcțiilor fisurilor nu corespunde poziției reale a fisurilor, ea furnizează totuși valori reprezentative care conduc la rezultate ale lățimii fisurilor ce pot fi comparate cu valorile lățimii fisurilor impuse de cod la poziția barei de armătură.