Challenge

Project 1

  1. Design a multi-storey Residential Building located in Bangalore using STAAD Pro Connect Edition. The specification must be as follows:

Building floors

G + 6 + R

Plan dimension

B = 25m ,  L = 16m

Storey Height

h = 3.5m

Soil 

Hard soil

Use

Residential Purpose

Safe Bearing Capacity

180 kN/m2

Maximum slab thickness

150mm

Assume suitable sections for structural elements. Follow IS456, IS1893 and IS 875

  1. Prepare a Design Basis Report for the project
  2. Create structural model using STAAD Pro Connect Edition
  3. Prepare DL, LL, WL and EQL load calculations as per IS 875 standards
  4. Design slab element using MS – Excel
  5. Design beam and column element using STAAD RCDC. Attach the design calculation report.
  6. Design Foundations using STAAD Foundation.
  7. Prepare bar bending schedule for beam and column using STAAD RCDC
  8. Attach necessary sketches and drawings wherever required.
  9. All stipulations, assumptions and design parameter must adhere to Indian Standards.

     Aim:

         To design a multi-storey Residentail Building in Banglore using STAAD Pro connect edition.

     Procedure:

        Unit weight of the materials

        Reinforcement Cement Concrete = 25 kN/M3

        Plain Cement Concrete = 24 kN/M3

        Cement Concrete Screed = 20 kN/M3

        Cement Masondry Unit = 22 kN/M3

        Structural Steel = 78.5 kN/M3

        Soil = 18 kN/M3

        Dead load 

        Floor slab

        Slab weight = 3.75 kN/M2 (0.15x25kN/M3)

        Partitions = 1.5 kN/M2

        Floor finish = 2.5 kN/M2

        Miscellaneous = 1 kN/M2

        Total Floor Load = 8.75 kN/M2

        Roof slab

        Slab weight = 3.5 kN/M2 (0.15mx25kN/M3)

        Insulations and Water proofing = 0.5 kN/M2

        MEP Servies = 0.5 kN/M2

        Miscellaneous = 0.5 kN/M2

        Total Roof load = 5.25 kN/M2

        Live load 

        Floor load

        Common Corridor = 3 kN/M2

        Total Floor load = 3 kN/M2

        Roof slab

        Accessible Roof = 1.5 kN/M2

        Total Roof load = 1.5 kN/M2

        Design of slab (IS 456)

          Span shorter Direction (Clear)                     ly        = 3.125 m

          Span longer direction (Clear)                       lx        = 5.50 m

          Live Load on the slab                                  LL        = 3.00 kN/m²

          Compressive strength of concrete                fck        = 25 N/mm²

          Yield strength of concrte                              fy         = 415 N/mm²

          Unit weight of concrete                                Yc         = 25.00 kN/M³

          UNit weight of floor finish 100 mm                Y           = 22.00 mm

          Clear concrete cover                                                 = 25.00 mm

          Bearing of slab                                            B           = 25.00 mm

   Step 1                              

           Span to effective depth ratio                        l/d         = 32

           Minimum effective depth                                d         = 97.66 mm

           Overall depth                                                D         = 127.66 mm

           Provide overall depth                                     D         = 150.00 mm

           Dia of bars for short direction                         Φ         = 10 mm

           Dia of bars for long direction                         Φ          = 10 mm

           Effective Depth                                             d          = 120.00 mm

       Loading on the slab 

           Dead load of the slab   (DL)                                          3.75 kN/m²

           Super dead load                                                           5.00 kN/m²

           Load on the slab                                                           3.00 kN/m²

           Total load on the slab                                                     11.75 kN/m²

           Design load = (Total load x Load factor i.e., 1.5)              17.63 kN/m²

           Effective span                                                     lx    = 3.25 m

                                                                                    ly    = 5.62 m 

            Radio                                                          ly/lx      = 1.732 Two way

                                                                    1.5                          αx  1.75           αy

        For native moments (at top)                   0.075            0.104683   0.107       0.084

        For pasitive moments (at bottom)           0.056             0.103307   0.107       0.063 

      Step 2

                      BIM per unit width of slab                     Mx = αx w lx²                 My = αy w lx²

                                        For native moments (at top)            19.43                        15.59     KN-m/m  

                                        For pasitive moments (at bottom)     19.17                        11.69    KN-m/m

                                        Shear force, V          0.5wlx              28.60                                KN-m/m

    Step 3

                     To check the effecive depth of slab

                                                                                   Mu,lim                    = 0.138fckbd²

                                                                                        d                    = 74.55 mm

    Step 4

                     Depth of slab for shear force

                                                                                  τc,max                 =  3.1  N/mm²

                                                                                       τc                 =   0.3

                                                                                        k                  =  1.2 D=200mm

                                                                                       τc                  =  0.36 N/mm²

                                                                                        τv                 =   Vu / bd

                                                                                                            =  0.24 N / mm²

                                                                         τv           <           τc       < τc,max

                                                                        0.24                  0.36               3.1

                                                                                             SAFE

    Step 5          Determination of areas of steel

                                                                            Mu = 0.87fyAstd(1-Astfy/fckbd)

                    For Nagative moments                       Mu Top              = 19.43 kN/m

                                                                                 Ast              = 561.65 mm²/m

                    For Positive   moments                      Mu bot               = 19.17 kN/m

                                                                                  Ast             = 554.27 mm²/m

   Step 5.1               Determination of distrubution steel

                                                                                          Astmin      =  0.12bd

                                                                                                           144 mm²

   Step 5.2          Selection of reinforcing bars

                                                                  Area of bars  (Top steel)        =  78.5 mm²

                                                                                         Spacing      =  140

                                                                                                           = 125 mm

                                          Provide 10mm bars at a spacing 125mm

                                       Area of bars (Bottom steel )              =  78.5 mm²

                                                               Spacing                  = 142

                                                                                             = 125 mm       

                                          Provide 10mm bars at a spacing 125mm

                    Calculation of Wind load (IS 875-part 3)     

                      Design  Wind Speed                           Vz   =  Vb k1 k2 k3 k4 m/s

                      Basic Wind Speed (Bengaluru)             Vb  =  33 m/s

                      Prabability factor                                 k1 = 1

                      Terrain factor, Catogory                   for k2 = Category 4 B

                      Topography factor                                k3 = 1

                       Design Wind Pressure                          Pz = 0.6 Vz²

Factor Height k2 Vz Pz Pz in kN
1 3.5 0.76 25 377.40 0.38
2 7.0 0.76 25 377.40 0.38
3 10.5 0.76 25 377.40 0.38
4 14.0 0.76 25 377.40 0.38
5 17.5 0.76 25 377.40 0.38
6 21.0 0.78 26 397.53 0.40
R 24.5 0.84 28 461.04 0.46

              Calculation of seismic load (IS 1893-Part 1)

                Design base Shear                                  Vb  =  Ah W kN

                Design Horizontal Acceleration Coeffiveint  

                                                                         Ah  =    (z/2).(sa/g)  

                                                                                           (R/I)

               Zone factor                                            Z  =  0.1    Bengalur

                Soil Condition factor , Sa/g             T=     0.09h        

                                                                                 √d

             Height of building                                 h =  24.5 m

             Base dimension of building          Along X =   16 m

                                                             Along Z   = 25 m

                                                            T along X  = 0.5513s

                                                            T along Z  = 0.4410s

                                                                 Sa/g    =  1.814    Along X

                                                                 Sa/g    =  2.268    Along Z

          Response reduction factor                       R   =     3

          Importance  Factor                                 I    =    1.2

               Horizontal Acceleration Coefficient     Ah  =  0.0363       Along X

                                                                     Ah  =  3.62812%

       Seismic Weight

       Area of each floor                                             A  = 400 m²

       Due to dead load , Typical floor                         DL = 12.5 kN/m²

                                                                           W dl = 5000 kN

        Due to dead load , Roof                              DL roof = 9 kN/m²

                                                                                   =  3600 kN

        Due to Live load , Typical Floor                          LL  = 3 kN/m²

                                                                          W ll  =  300 kN

        Dead to live load , Roof                                    LL = 1.5 kN/M²

                                                                          W ll  = 0 kN

      Total Seismic Weight                                            W = 35400 kN

       Design Base Shear                                              Vb = 1284.35  Kn

      Horizontal Acceleration Coefficeint                          Ah = 0.0454     Along Z

                                                                                 Ah = 4.53515 %

       Seismic Weight

       Area of each floor                                             A  = 400 m²

       Due to dead load , Typical floor                         DL = 12.5 kN/m²

                                                                           W dl = 5000 kN

        Due to dead load , Roof                              DL roof = 9 kN/m²

                                                                                   =  3600 kN

        Due to Live load , Typical Floor                          LL  = 3 kN/m²

                                                                          W ll  =  300 kN

        Dead to live load , Roof                                    LL = 1.5 kN/M²

                                                                          W ll  = 0 kN

      Total Seismic Weight                                            W = 35400 kN

       Design Base Shear                                              Vb = 1605.44 Kn

Your portfolio, next

Ship work like this
in your own course.

Talk to a career counsellor

Free 20-minute call. We'll map the right course to where you want to work.

By submitting you agree to our Terms and Privacy Policy.