1 

2 

We are done with the analysis part, now we will discuss the design problem wherein we are given with Mu and we have to design for the specifications.   It probably is clear that the final Mu cannot be determined until the size of the beam section, (self‐weight) is known. This sets up the normal interaction cycle between analysis and design. Analysis of assumed section sizes  followed by member design based on that analysis, then reanalysis based on updated section sizes, and finally, some design modification on the updated analysis  

3 

4 

1. Concrete cracks due to tension and as a result, reinforcement is required where there is tensile stress. 

2. Bar cut‐offs: a. Portion of the steel is extended past the point of inflection to 

account for shifts in the points of inflection due to shear cracking 

b. Cut‐offs are usually based on the available rebar lengths in the market: 6, 7.5, 9.0, 10.5 and 12.0 (m) 

3. Transverse bars (stirrups) are provided for shear forces and to hold layers of bars in place during construction ‐ shear reinforcement 

4. Bars must be anchored into the support ‐ anchorage length 5. Splicing and development length 

 

5 

Trivia: bolsters actually carries a US Patent 

6 

The code also specifies minimum beam and slab depth in the absence of deflection calculation. Note that this table was also based on computed deflection for typical loading and support condition. 

7 

It is general practice to use the distance 2db (radius = half the diameter, 4db) measured from inside the bend to center of the outside longitudinal bars for stirrups 

8 

To bond the reinforcement to the concrete so that the two elements act together (acts like a scotch tape, the thicker, the better bond)  Fire rating: 20mm = 1 hr. fire rating for slab, 40mm = 2 hrs. for beams  Additional cover on top of slabs to protect from abrasion and tear due to traffic that reduce the cover below that required for structural and other purposes (a.k.a wearing course, usually asphalt)    

9 

10 

11 

12 

13 

14 

15 

Important is not to overestimate  , because normal construction practices may lead to smaller values of   than shown on the drawings.  

The beam should be designed that when it is about to crack, the tension steel reinforcement should carry the tensile force. To do this, the minimum moment strength of RC beam section should be equal or greater than the cracking moment strength for plain concrete section. This will prevent sudden failure due to beam cracking 

16 

17 

Since we are computing for dimensions and area of steel reinforcement, and knowing that  /  , it may be good to start the analysis with assuming a target   

Moreover, we select a target   – because the problem is indeterminate – more unknowns (b, h, As) than available equilibrium equations (ΣF, ΣM) – thus infinite solutions 

  Then, we calculate the dimensions using target     Finally, calculate the steel reinforcement,    

18 

Calculating for target  ,  0.005. But use,  0.0075 instead (you'll see later why, anyway if   is increased it will still be within the limit since   is indirectly proportional to  ) 

0.003

0.286

∑ 0; 0.85 0.286 0.85 0.286

4 

*similar form with   ,  so either be confused or be guided 

  Insight: Old practice is to use  0.5 . If given with typical rebar with 

420  

0.85 600600

0.5

0.50.85 600

600 420 4 

19 

Express the strength criteria function in terms of  beam dimensions,   

incorporating  ,thatis,express

∑ 0;2

 

Replacing   and   with functions of   ∑ 0;

0.85                   let,  / 0.85  and substituting  /   

0.85

0.85  

 Going back… 

0.5

/ 0.5 1 0.5

1 0.5 , / 0.85  

20 

21 

22 

23 

24 

25 

26 

27 

28 

29