Standard Structural Designs for Low Rise Residential Buildings in RC Construction
Short Description
This book presents standard designs of structural elements (slabs, beams, columns and foundations) for low-rise resident...
Description
_________________________________________________________
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction _________________________________________________________
AUGUST 2010 SREEJIT RAGHU MEng DIC ACGI MIStructE CEng MIEM
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
TABLE OF CONTENTS
ACKNOWLEDGEMENTS ............................................................................................................................. 3 1.0
INTRODUCTION AND SCOPE ......................................................................................................... 4
2.0
OBJECTIVES .................................................................................................................................... 4
3.0
ASSUMPTIONS AND LIMITATIONS................................................................................................. 4
4.0
GEOMETRICAL PARAMETERS ....................................................................................................... 5
5.0
MATERIAL AND LOADING PARAMETERS ..................................................................................... 5
6.0
STANDARD ONE-WAY SPANNING RC SLAB DESIGNS ................................................................ 6
7.0
STANDARD TWO-WAY SPANNING RC SLAB DESIGNS ............................................................. 12
8.0
STANDARD RC BEAM DESIGNS................................................................................................... 18
9.0
STANDARD RC COLUMN AND RC WALL DESIGNS.................................................................... 43
10.0
STANDARD PLAIN WALL DESIGNS ............................................................................................. 47
11.0
STANDARD RC STAIRCASE DESIGNS......................................................................................... 48
12.0
STANDARD BASEMENT (PROPPED) RC RETAINING WALL DESIGNS ..................................... 51
13.0
STANDARD CANTILEVER RC RETAINING WALL DESIGNS ....................................................... 61
14.0
STANDARD FOUNDATION LOADING ESTIMATION..................................................................... 69
15.0
STANDARD SHALLOW FOUNDATION ALLOWABLE (SAFE) NET (EFFECTIVE) BEARING CAPACITY ..................................................................................................................... 70
16.0
STANDARD RC PAD FOUNDATION DESIGNS ........................................................................... 101
17.0
STANDARD RC STRIP FOUNDATION DESIGNS ........................................................................ 105
18.0
STANDARD RC SOLID RAFT / STRIPPED RAFT FOUNDATION DESIGNS............................... 109
19.0
STANDARD RC PILE AND RC PILE CAP FOUNDATION DESIGNS ........................................... 117
APPENDIX: SOIL RELATIONSHIPS........................................................................................................ 126 REFERENCES AND BIBLIOGRAPHY ..................................................................................................... 129
2
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
ACKNOWLEDGEMENTS My humble gratitude to the Almighty, to Whom this and all work is dedicated. A special thank you also to my teachers at Imperial College of Science, Technology and Medicine, London and my fellow engineering colleagues at Ove Arup and Partners London and Ramboll Whitbybird London.
Sreejit Raghu
3
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
1.0
INTRODUCTION AND SCOPE This document is limited in its application to low-rise residential construction in reinforced concrete such as bungalows, semi-detached houses and link / terrace houses.
2.0
OBJECTIVES The objectives of this document amongst others are as follows:i. ii. iii. iv.
To serve as a design tool for preliminary frame scheming and member sizing To serve as a verification tool to automated computer generated design outputs by the designer or her peer reviewer To serve as an invaluable tool for quick alternative designs during project design team meetings and workshops To serve as a quick design guide for the visiting Project Design Engineer at site should a scenario which questions the correctness of her drawings arise
The author wishes to emphasize that this design document only serves as a quick design and analysis aid to experienced structural engineers that have, in the course of the years, mastered the rigours of manual hand-based structural analysis and calculation, and is not a substitute for sound engineering knowledge and experience.
3.0
ASSUMPTIONS AND LIMITATIONS The design solutions presented herein make the following assumptions:i. ii.
section design is based upon BS8110 plastic design of sections only singly reinforced section designs presented, doubly reinforced sections are not included
Further considerations that need to be addressed by the designers are, but not limited to, as follows:i. ii. iii. iv.
lateral stability disproportionate collapse requirements robustness p-delta effects
The design solutions presented herein are NOT suitable for employment on structures that are also subject to the following effects:i.
large-strain dynamic effects, e.g. earthquake designs which necessitate the implementation of capacity design principles which stipulates firstly the optimum location and sequence of attainment of member capacity (e.g. attainment of beam plastic moment capacity prior to attainment of column plastic moment capacity in moment frame lateral stability systems) and secondly the favourable mechanism of deformation (e.g. elemental attainment of plastic moment capacity prior to elemental attainment of shear capacity)
4
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
4.0
GEOMETRICAL PARAMETERS The effective spans of simply-supported, continuous and cantilever elements are as per cl.3.4.1.2, cl.3.4.1.3 and cl.3.4.1.4 BS8110, reproduced herein as follows:cl.3.4.1.2 Effective span of simply-supported beams The effective span of a simply-supported beam may be taken as the smaller of the distance between the centres of bearings, or the clear distance between supports plus the effective depth. cl.3.4.1.3 Effective span of a continuous member The effective span of a continuous member should be taken as the distance between centres of supports. The centre of action of support at an encastré end should be taken to be at half the effective depth from the face of the support. cl.3.4.1.4 Effective length of a cantilever The effective length of a cantilever should be taken as its length to the face of the support plus half its effective depth except where it forms the end of a continuous beam where the length to the centre of the support should be used.
5.0
MATERIAL AND LOADING PARAMETERS The following design parameters are adopted throughout the document unless specifically noted otherwise. Aspect
Explanation
1
Concrete strength specification
Superstructure C25 i.e. 25N/mm2 cube (compressive) characteristic strength Substructure C30 i.e. 30N/mm2 cube (compressive) characteristic strength 2 Retaining walls C30 i.e. 30N/mm cube (compressive) characteristic strength
2
Concrete density
Normal weight concrete 24kN/m3
3
Steel strength specification
T460 N/mm2 longitudinal reinforcement bars 2 T460 N/mm shear link reinforcement bars 2 R250 N/mm shear link reinforcement bars
4
Load factors and combination
1.4(dead load) + 1.4(superimposed dead load) + 1.6(live load)
5
Concrete covers
Slabs, beams, columns, walls all 25mm UNO
Live loading definitions of BS6399-1:1996 and BS EN 1991-1-1:2002 adopted are as follows:-
5
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
6.0
STANDARD ONE-WAY SPANNING RC SLAB DESIGNS
Interior multi-bay panel End multi-bay panel Simply supported panel
Moment and shear analyses are based on the following equations. Note that these static analyses coefficients adopt an elasto-plastic approach with an assumed 20% moment redistribution.
Moment design is based on the following equations.
Note due to 20% moment redistribution, βb = assumed 1.20 (sagging) and 0.80 (hogging). Note that bending stress ratio limit, K' for βb ≥ 0.90 truncated at 0.156. Shear design is based on the following equations.
vc = (0.79/1.25)(ρwfcu/25)1/3(400/d)1/4; ρw 30.0
> 100.0
>426 (354)
>285 (237)
35.0
90.7
350 (245)
175 (123)
37.5
95.6
375 (263)
188 (131)
40.0
100.2
400 (280)
200 (140)
42.5
104.4
425 (298)
213 (149)
45.0
107.9
450 (315)
225 (158)
47.5
110.0
475 (333)
238 (166)
50.0
110.0
500 (350)
250 (175)
> 50.0
> 110.0
>500 (350)
>250 (175)
Hard
Remark Very Soft Soft Medium Stiff
Stiff
Very Stiff
Hard
Dense
Very Dense
#
Note for cohesionless soils, high water table (WT) refers to ground water table level being higher than B below the foundation founding level, where B is the foundation width, and vice versa. # Note for cohesive soils, with flooding refers to site liable to flooding, and vice versa. ^ Note unbracketed values refer to pad footing capacities whilst bracketed values refer to strip footing capacities.
73
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
Relationship Between Effective Angle of Shear Resistance, φ' and SPT, N (Peck)
Relationship Between Undrained Shear Strength, Su and SPT, N (Stroud)
Su (kPa) Very Loose 21)
Very Soft
Soft
150
Very Soft
Soft
Medium Stiff
Stiff
Very Stiff
Hard
16
17
18
19
20
21
3
γdry (kN/m ) γsat (kN/m3)
Allowable (Safe) Net Effective Bearing Capacity, qfnet’ (Terzaghi Method)
Allowable (Safe) Net Bearing Capacity, qfnet (Terzaghi Method)
Cohesionless Soils (Drained Analysis) (Sands, Gravels)
Cohesive Soils (Undrained Analysis) (Clays, Silts)
φ' (°°)
&
D (m)
&
zu (m)
#
B (m)
^ qfnet’ (kPa)
Su (kPa)
&
D (m)
&
zu (m)
#
B (m)
^ qfnet (kPa)
25.0
0.000
0.000
0.300
4 (6)
10
0.000
0.000
0.300
21 (17)
25.0
0.000
0.000
0.600
8 (11)
10
0.000
0.000
0.600
21 (17)
25.0
0.000
0.000
0.900
12 (17)
10
0.000
0.000
0.900
21 (17)
25.0
0.000
0.000
1.200
16 (23)
10
0.000
0.000
1.200
21 (17)
25.0
0.000
0.000
1.500
20 (29)
10
0.000
0.000
1.500
21 (17)
25.0
0.000
0.000
1.800
24 (34)
10
0.000
0.000
1.800
21 (17)
25.0
0.000
0.000
2.100
28 (40)
10
0.000
0.000
2.100
21 (17)
25.0
0.000
0.000
2.400
32 (46)
10
0.000
0.000
2.400
21 (17)
25.0
0.000
0.000
2.700
36 (51)
10
0.000
0.000
2.700
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25.0
0.000
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3.000
40 (57)
10
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0.000
3.000
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0.000
0.000
6.000
80 (114)
10
0.000
0.000
6.000
21 (17)
25.0
0.000
0.000
9.000
120 (172)
10
0.000
0.000
9.000
21 (17)
25.0
0.000
0.000
12.000
160 (229)
10
0.000
0.000
12.000
21 (17)
25.0
0.000
0.000
0.300
4 (6)
10
0.000
0.000
0.300
21 (17)
25.0
0.000
0.000
0.600
8 (11)
10
0.000
0.000
0.600
21 (17)
25.0
0.000
0.000
0.900
12 (17)
10
0.000
0.000
0.900
21 (17)
25.0
0.000
0.000
1.200
16 (23)
10
0.000
0.000
1.200
21 (17)
25.0
0.000
0.000
1.500
20 (29)
10
0.000
0.000
1.500
21 (17)
25.0
0.000
0.000
1.800
24 (34)
10
0.000
0.000
1.800
21 (17)
25.0
0.000
0.000
2.100
28 (40)
10
0.000
0.000
2.100
21 (17)
25.0
0.000
0.000
2.400
32 (46)
10
0.000
0.000
2.400
21 (17)
25.0
0.000
0.000
2.700
36 (51)
10
0.000
0.000
2.700
21 (17)
25.0
0.000
0.000
3.000
40 (57)
10
0.000
0.000
3.000
21 (17)
25.0
0.000
0.000
6.000
80 (114)
10
0.000
0.000
6.000
21 (17)
25.0
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0.000
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120 (172)
10
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0.000
9.000
21 (17)
25.0
0.000
0.000
12.000
160 (229)
10
0.000
0.000
12.000
21 (17)
25.0
0.000
0.300
0.300
6 (8)
10
0.000
0.300
0.300
21 (17)
25.0
0.000
0.600
0.600
11 (16)
10
0.000
0.600
0.600
21 (17)
25.0
0.000
0.900
0.900
17 (24)
10
0.000
0.900
0.900
21 (17)
74
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
25.0
0.000
1.200
1.200
23 (32)
10
0.000
1.200
1.200
21 (17)
25.0
0.000
1.500
1.500
28 (41)
10
0.000
1.500
1.500
21 (17)
25.0
0.000
1.800
1.800
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10
0.000
1.800
1.800
21 (17)
25.0
0.000
2.100
2.100
40 (57)
10
0.000
2.100
2.100
21 (17)
25.0
0.000
2.400
2.400
45 (65)
10
0.000
2.400
2.400
21 (17)
25.0
0.000
2.700
2.700
51 (73)
10
0.000
2.700
2.700
21 (17)
25.0
0.000
3.000
3.000
57 (81)
10
0.000
3.000
3.000
21 (17)
25.0
0.000
6.000
6.000
114 (162)
10
0.000
6.000
6.000
21 (17)
25.0
0.000
9.000
9.000
170 (243)
10
0.000
9.000
9.000
21 (17)
25.0
0.000
12.000
12.000
227 (324)
10
0.000
12.000
12.000
21 (17)
25.0
0.300
0.000
0.300
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10
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0.000
0.300
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0.300
0.000
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10
0.300
0.000
0.600
24 (20)
25.0
0.300
0.000
0.900
32 (31)
10
0.300
0.000
0.900
23 (19)
25.0
0.300
0.000
1.200
35 (36)
10
0.300
0.000
1.200
23 (19)
25.0
0.300
0.000
1.500
39 (42)
10
0.300
0.000
1.500
23 (19)
25.0
0.300
0.000
1.800
43 (47)
10
0.300
0.000
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25.0
0.300
0.000
2.100
47 (53)
10
0.300
0.000
2.100
22 (19)
25.0
0.300
0.000
2.400
51 (59)
10
0.300
0.000
2.400
22 (19)
25.0
0.300
0.000
2.700
55 (64)
10
0.300
0.000
2.700
22 (18)
25.0
0.300
0.000
3.000
59 (70)
10
0.300
0.000
3.000
22 (18)
25.0
0.300
0.000
6.000
98 (127)
10
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0.000
6.000
22 (18)
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0.000
9.000
138 (184)
10
0.300
0.000
9.000
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25.0
0.300
0.000
12.000
178 (241)
10
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0.000
12.000
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25.0
0.300
0.300
0.300
36 (28)
10
0.300
0.300
0.300
25 (21)
25.0
0.300
0.300
0.600
37 (32)
10
0.300
0.300
0.600
24 (20)
25.0
0.300
0.300
0.900
40 (36)
10
0.300
0.300
0.900
23 (19)
25.0
0.300
0.300
1.200
44 (42)
10
0.300
0.300
1.200
23 (19)
25.0
0.300
0.300
1.500
47 (47)
10
0.300
0.300
1.500
23 (19)
25.0
0.300
0.300
1.800
51 (53)
10
0.300
0.300
1.800
22 (19)
25.0
0.300
0.300
2.100
55 (58)
10
0.300
0.300
2.100
22 (19)
25.0
0.300
0.300
2.400
59 (64)
10
0.300
0.300
2.400
22 (19)
25.0
0.300
0.300
2.700
62 (70)
10
0.300
0.300
2.700
22 (18)
25.0
0.300
0.300
3.000
66 (75)
10
0.300
0.300
3.000
22 (18)
25.0
0.300
0.300
6.000
106 (132)
10
0.300
0.300
6.000
22 (18)
25.0
0.300
0.300
9.000
146 (189)
10
0.300
0.300
9.000
21 (18)
25.0
0.300
0.300
12.000
186 (246)
10
0.300
0.300
12.000
21 (18)
25.0
0.300
0.600
0.300
38 (30)
10
0.300
0.600
0.300
25 (21)
25.0
0.300
0.900
0.600
41 (36)
10
0.300
0.900
0.600
24 (20)
25.0
0.300
1.200
0.900
45 (44)
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50 (51)
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0.300
1.500
1.200
23 (19)
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0.300
1.800
1.500
56 (59)
10
0.300
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75
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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76
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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79
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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81
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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82
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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83
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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89
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
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3.000
1004 (971)
180
1.200
4.200
3.000
424 (353)
37.5
1.200
7.200
6.000
1415 (1576)
180
1.200
7.200
6.000
408 (340)
37.5
1.200
10.200
9.000
1840 (2190)
180
1.200
10.200
9.000
401 (334)
37.5
1.200
13.200
12.000
2269 (2806)
180
1.200
13.200
12.000
397 (331)
^ Note unbracketed values refer to pad footing capacities whilst bracketed values refer to strip footing capacities. # Note for pad footing capacities, the foundation length, L dimension equals the foundation width, B dimension, whilst for strip footing capacities, L is infinite. & Note D is the depth of foundation founding level from ground level and zu is the depth of water table from ground level.
95
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
Relationship Between Effective Angle of Shear Resistance, φ' and SPT, N (Peck)
Relationship Between Undrained Shear Strength, Su and SPT, N (Stroud)
Su (kPa)
3
γdry (kN/m ) (γsat (kN/m3))
Very Loose 21)
Very Soft
Soft
150
Very Soft
Soft
Medium Stiff
Stiff
Very Stiff
Hard
16
17
18
19
20
21
3
γdry (kN/m ) γsat (kN/m3)
^ (Elastic Method) Total Settlement, δ (mm) for Cohesionless and Cohesive Soils in Terms of SPT, N or Undrained Shear Strength, Su (kPa) & Net (Effective) Working Pressure, qwnet' (kPa), δ = k . qwnet' / (N or Su) where k is the Coefficient Tabled Below Sand and Gravel Sand and Gravel Clay and Silt (Normally Consolidated) (Over Consolidated) Ev' = 200Su (kN/m2) 2 2 & # Ev' = 1000N (kN/m ) Ev' = 2000N (kN/m ) D (m) B (m) Circ L/B Circ L/B Circ L/B=1 L/B=2 L/B=5 L/B=1 L/B=2 L/B=5 L/B=1 L/B=2 L/B=5 ular =10 ular =10 ular 0.000 0.300 0.29 0.32 0.42 0.60 0.79 0.14 0.16 0.21 0.30 0.40 1.44 1.61 2.11 3.02 0.000 0.600 0.58 0.65 0.85 1.21 1.58 0.29 0.32 0.42 0.60 0.79 2.88 3.23 4.23 6.04 0.000 0.900 0.86 0.97 1.27 1.81 2.38 0.43 0.48 0.63 0.91 1.19 4.32 4.84 6.34 9.06 0.000 1.200 1.15 1.29 1.69 2.42 3.17 0.58 0.65 0.85 1.21 1.58 5.76 6.45 8.45 12.08 0.000 1.500 1.44 1.61 2.11 3.02 3.96 0.72 0.81 1.06 1.51 1.98 7.20 8.06 10.57 15.11 0.000 1.800 1.73 1.94 2.54 3.63 4.75 0.86 0.97 1.27 1.81 2.38 8.64 9.68 12.68 18.13 0.000 2.100 2.02 2.26 2.96 4.23 5.54 1.01 1.13 1.48 2.11 2.77 10.08 11.29 14.79 21.15 0.000 2.400 2.30 2.58 3.38 4.83 6.33 1.15 1.29 1.69 2.42 3.17 11.52 12.90 16.91 24.17 0.000 2.700 2.59 2.90 3.80 5.44 7.13 1.30 1.45 1.90 2.72 3.56 12.96 14.52 19.02 27.19 0.000 3.000 2.88 3.23 4.23 6.04 7.92 1.44 1.61 2.11 3.02 3.96 14.40 16.13 21.13 30.21 0.000 6.000 5.76 6.45 8.45 12.08 15.84 2.88 3.23 4.23 6.04 7.92 28.80 32.26 42.27 60.42 0.000 9.000 8.64 9.68 12.68 18.13 23.75 4.32 4.84 6.34 9.06 11.88 43.20 48.38 63.40 90.64 0.000 12.000 11.52 12.90 16.91 24.17 31.67 5.76 6.45 8.45 12.08 15.84 57.60 64.51 84.54 120.85 0.300 0.300 0.23 0.26 0.37 0.54 0.72 0.12 0.13 0.18 0.27 0.36 1.17 1.31 1.83 2.72 0.300 0.600 0.52 0.58 0.79 1.15 1.51 0.26 0.29 0.39 0.57 0.76 2.61 2.92 3.95 5.74 0.300 0.900 0.81 0.91 1.21 1.75 2.30 0.41 0.45 0.61 0.88 1.15 4.05 4.54 6.06 8.76 0.300 1.200 1.10 1.23 1.63 2.36 3.10 0.55 0.62 0.82 1.18 1.55 5.49 6.15 8.17 11.78 0.300 1.500 1.39 1.55 2.06 2.96 3.89 0.69 0.78 1.03 1.48 1.94 6.93 7.76 10.29 14.80 0.300 1.800 1.67 1.88 2.48 3.56 4.68 0.84 0.94 1.24 1.78 2.34 8.37 9.38 12.40 17.82 0.300 2.100 1.96 2.20 2.90 4.17 5.47 0.98 1.10 1.45 2.08 2.74 9.81 10.99 14.51 20.84 0.300 2.400 2.25 2.52 3.33 4.77 6.26 1.13 1.26 1.66 2.39 3.13 11.25 12.60 16.63 23.86 0.300 2.700 2.54 2.84 3.75 5.38 7.05 1.27 1.42 1.87 2.69 3.53 12.69 14.21 18.74 26.88 0.300 3.000 2.83 3.17 4.17 5.98 7.85 1.41 1.58 2.09 2.99 3.92 14.13 15.83 20.85 29.91 0.300 6.000 5.71 6.39 8.40 12.02 15.76 2.85 3.20 4.20 6.01 7.88 28.53 31.95 41.99 60.12 0.300 9.000 8.59 9.62 12.62 18.07 23.68 4.29 4.81 6.31 9.03 11.84 42.93 48.08 63.12 90.33 0.300 12.000 11.47 12.84 16.85 24.11 31.60 5.73 6.42 8.43 12.05 15.80 57.33 64.21 84.25 120.54 0.600 0.300 0.18 0.20 0.31 0.48 0.65 0.09 0.10 0.15 0.24 0.32 0.90 1.01 1.55 2.41 0.600 0.600 0.47 0.52 0.73 1.09 1.44 0.23 0.26 0.37 0.54 0.72 2.34 2.62 3.66 5.43 0.600 0.900 0.76 0.85 1.16 1.69 2.23 0.38 0.42 0.58 0.85 1.12 3.78 4.24 5.78 8.45 0.600 1.200 1.04 1.17 1.58 2.29 3.02 0.52 0.58 0.79 1.15 1.51 5.22 5.85 7.89 11.47 0.600 1.500 1.33 1.49 2.00 2.90 3.82 0.67 0.75 1.00 1.45 1.91 6.66 7.46 10.00 14.49
96
Hard
L/B =10 3.96 7.92 11.88 15.84 19.79 23.75 27.71 31.67 35.63 39.59 79.18 118.77 158.36 3.60 7.56 11.52 15.48 19.44 23.39 27.35 31.31 35.27 39.23 78.82 118.41 158.00 3.24 7.20 11.16 15.12 19.08
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200
1.800 1.62 2.100 1.91 2.400 2.20 2.700 2.48 3.000 2.77 6.000 5.65 9.000 8.53 12.000 11.41 0.300 0.13 0.600 0.41 0.900 0.70 1.200 0.99 1.500 1.28 1.800 1.57 2.100 1.85 2.400 2.14 2.700 2.43 3.000 2.72 6.000 5.60 9.000 8.48 12.000 11.36 0.300 0.07 0.600 0.36 0.900 0.65 1.200 0.94 1.500 1.22 1.800 1.51 2.100 1.80 2.400 2.09 2.700 2.38 3.000 2.66 6.000 5.54 9.000 8.42 12.000 11.30
1.81 2.14 2.46 2.78 3.11 6.33 9.56 12.78 0.14 0.46 0.79 1.11 1.43 1.75 2.08 2.40 2.72 3.04 6.27 9.50 12.72 0.08 0.40 0.73 1.05 1.37 1.69 2.02 2.34 2.66 2.98 6.21 9.44 12.66
2.42 2.85 3.27 3.69 4.11 8.34 12.57 16.79 0.25 0.68 1.10 1.52 1.94 2.37 2.79 3.21 3.64 4.06 8.28 12.51 16.74 0.20 0.62 1.04 1.47 1.89 2.31 2.73 3.16 3.58 4.00 8.23 12.45 16.68
3.50 4.11 4.71 5.32 5.92 11.96 18.00 24.05 0.42 1.02 1.63 2.23 2.84 3.44 4.05 4.65 5.25 5.86 11.90 17.94 23.99 0.36 0.96 1.57 2.17 2.78 3.38 3.98 4.59 5.19 5.80 11.84 17.88 23.92
4.61 5.40 6.19 6.98 7.77 15.69 23.61 31.53 0.58 1.37 2.16 2.95 3.74 4.54 5.33 6.12 6.91 7.70 15.62 23.54 31.46 0.50 1.30 2.09 2.88 3.67 4.46 5.26 6.05 6.84 7.63 15.55 23.47 31.38
0.81 0.95 1.10 1.24 1.39 2.83 4.27 5.71 0.06 0.21 0.35 0.50 0.64 0.78 0.93 1.07 1.22 1.36 2.80 4.24 5.68 0.04 0.18 0.32 0.47 0.61 0.76 0.90 1.04 1.19 1.33 2.77 4.21 5.65
0.91 1.07 1.23 1.39 1.55 3.17 4.78 6.39 0.07 0.23 0.39 0.55 0.72 0.88 1.04 1.20 1.36 1.52 3.14 4.75 6.36 0.04 0.20 0.36 0.52 0.69 0.85 1.01 1.17 1.33 1.49 3.11 4.72 6.33
1.21 1.42 1.63 1.85 2.06 4.17 6.28 8.40 0.13 0.34 0.55 0.76 0.97 1.18 1.39 1.61 1.82 2.03 4.14 6.26 8.37 0.10 0.31 0.52 0.73 0.94 1.16 1.37 1.58 1.79 2.00 4.11 6.23 8.34
1.75 2.05 2.36 2.66 2.96 5.98 9.00 12.02 0.21 0.51 0.81 1.12 1.42 1.72 2.02 2.33 2.63 2.93 5.95 8.97 11.99 0.18 0.48 0.78 1.09 1.39 1.69 1.99 2.29 2.60 2.90 5.92 8.94 11.96
2.30 2.70 3.10 3.49 3.89 7.85 11.81 15.76 0.29 0.68 1.08 1.48 1.87 2.27 2.66 3.06 3.46 3.85 7.81 11.77 15.73 0.25 0.65 1.04 1.44 1.84 2.23 2.63 3.02 3.42 3.82 7.77 11.73 15.69
8.10 9.54 10.98 12.42 13.86 28.26 42.66 57.06 0.63 2.07 3.51 4.95 6.39 7.83 9.27 10.71 12.15 13.59 27.99 42.39 56.79 0.36 1.80 3.24 4.68 6.12 7.56 9.00 10.44 11.88 13.32 27.72 42.12 56.52
9.07 10.69 12.30 13.91 15.53 31.65 47.78 63.91 0.71 2.32 3.94 5.55 7.16 8.77 10.39 12.00 13.61 15.22 31.35 47.48 63.61 0.41 2.02 3.63 5.25 6.86 8.47 10.09 11.70 13.31 14.92 31.05 47.18 63.31
12.12 17.51 23.04 14.23 20.54 26.99 16.34 23.56 30.95 18.46 26.58 34.91 20.57 29.60 38.87 41.70 59.81 78.46 62.84 90.02 118.05 83.97 120.24 157.64 1.27 2.10 2.88 3.38 5.12 6.84 5.49 8.15 10.80 7.61 11.17 14.76 9.72 14.19 18.72 11.84 17.21 22.68 13.95 20.23 26.64 16.06 23.25 30.59 18.18 26.27 34.55 20.29 29.29 38.51 41.42 59.51 78.10 62.56 89.72 117.69 83.69 119.93 157.28 0.99 1.80 2.52 3.10 4.82 6.48 5.21 7.84 10.44 7.33 10.86 14.40 9.44 13.88 18.36 11.55 16.90 22.32 13.67 19.92 26.28 15.78 22.94 30.24 17.89 25.97 34.19 20.01 28.99 38.15 41.14 59.20 77.74 62.27 89.41 117.33 83.41 119.62 156.92
^ Note conservatively, flexible (in lieu of rigid) shape and rigidity factor, fs values are assumed within the influence factor, Is. ^ Note a Poisson’s ratio, ν of 0.20 adopted for all soils. # Note for rectangular footings, B is the foundation width and L is the foundation length, whilst for circular footings, B is the foundation diameter. & Note D is the depth of foundation founding level from ground level.
97
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
Relationship Between Effective Angle of Shear Resistance, φ' and SPT, N (Peck)
γdry (kN/m3) (γsat (kN/m3))
Very Loose 21)
^ (Burland and Burbidge SPT Method) Total Settlement, δ (mm) for Cohesionless Soils for Arbitrary Net (Effective) Working Pressure, qwnet' = 100.0kPa #
#
B (m)
N=4
N = 10
N = 15
N = 20
N = 25
N = 30
N = 35
N = 40
N = 45
N = 50
0.300
10.57
2.93
1.66
1.11
0.81
0.63
0.51
0.42
0.36
0.31
0.600
17.17
4.76
2.70
1.80
1.32
1.02
0.82
0.68
0.58
0.50
0.900
22.81
6.32
3.58
2.40
1.75
1.36
1.09
0.91
0.77
0.66
1.200
27.90
7.73
4.38
2.93
2.14
1.66
1.34
1.11
0.94
0.81
1.500
32.61
9.04
5.13
3.43
2.51
1.94
1.57
1.30
1.10
0.95
1.800
37.05
10.27
5.82
3.89
2.85
2.21
1.78
1.48
1.25
1.08
2.100
41.27
11.44
6.49
4.34
3.17
2.46
1.98
1.64
1.39
1.20
2.400
45.32
12.56
7.12
4.76
3.48
2.70
2.17
1.80
1.53
1.32
2.700
49.21
13.64
7.73
5.17
3.78
2.93
2.36
1.96
1.66
1.43
3.000
52.98
14.69
8.33
5.57
4.07
3.16
2.54
2.11
1.79
1.54
6.000
86.06
23.86
13.53
9.04
6.62
5.13
4.13
3.43
2.91
2.51
9.000
114.31
31.69
17.97
12.01
8.79
6.81
5.49
4.55
3.86
3.33
12.000
139.81
38.76
21.97
14.69
10.75
8.33
6.71
5.57
4.72
4.07
Note for rectangular footings, B is the foundation width, whilst for circular footings, B is the foundation diameter.
98
Standard Structural Designs for Low-Rise Residential Buildings in Reinforced Concrete Construction
Relationship Between Coefficient Compressibility, mv and SPT, N
Relationship Between Undrained Shear Strength, Su and SPT, N (Stroud)
Very Soft Su (kPa)
Soft
Medium Stiff
Stiff
Very Stiff
Compressibility
Hard
2
mv (m /MN)
150
Very Soft
Soft
Medium Stiff
Stiff
Very Stiff
Hard
16
17
18
19
20
21
Highest >1.5
Higher Medium 1.5-0.3
of
Volume
Lower
Lowest
0.3-0.1 0.1-0.05
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