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Earthquake Engineering Structural Testing Foundation Test Civil Engineering Notes Building Safety Seismic Design

 

Dynamic Vibration Test (Most common method)

 Ye test kab karte hain?

  • Multistorey building

  • Earthquake resistance check

  • Base / foundation behavior dekhne ke liye

 Kya-kya chahiye?

  • Vibration machine (shaker)

  • Accelerometer sensors

  • Data recorder / laptop

Kaise perform karte hain? (Step-by-step)

1️⃣ Building ke base + har floor par sensors lagate hain
2️⃣ Base ya kisi floor par vibration machine fix karte hain
3️⃣ Machine se controlled vibration dete hain

  • Pehle slow

  • Phir thoda fast
    4️⃣ Building thodi si hilti hai (safe limit me)
    5️⃣ Sensors vibration record karte hain

📊 Kya check hota hai?

  • Natural time period

  • Damping

  • Mode shape

  • Base movement zyada hai ya kam

🧠 Result ka matlab

  • Zyada vibration → base weak ⚠️

  • Uniform vibration → foundation OK ✅

2️⃣ Forced Vibration Test (Building ko jaan-bujh kar hilaana)

👉 Ye “hila-kar test” ka sabse clear example hai

⚙️ Kaise karte hain?

1️⃣ Heavy rotating machine building ke base ya roof par lagate hain
2️⃣ Machine ghoomti hai → vibration create hoti hai
3️⃣ Speed badhate jaate hain
4️⃣ Building response note karte hain

📊 Kya dekhte hain?

  • Resonance aata hai ya nahi

  • Base displacement kitna hai

  • Cracks develop ho rahe hain ya nahi

3️⃣ Ambient Vibration Test (Natural hilaav)

👷 Ye test kaise hota hai?

Isme building ko jaan-bujh kar nahi hilate

⚙️ Process:

1️⃣ Sensors lagate hain
2️⃣ Wind, traffic, log chalne se jo halka hilaav hota hai
3️⃣ Usko record karte hain

👉 Fayda:

  • Safe

  • Existing buildings ke liye best

  • Base stiffness ka idea milta hai

4️⃣ Shake Table Test (Lab level)

⚠️ Ye real building par nahi hota

⚙️ Kaise?

  • Building ka model banate hain

  • Table par rakhkar earthquake jaisa hilaate hain

  • Foundation behavior observe karte hain

5️⃣ Simple Site-Level Base Check (Without machine)

Agar test machine available nahi hai 👇

🔹 Visual + Instrument check

  • Base par settlement

  • Plinth beam cracks

  • Uneven gaps

  • Water seepage

🔹 Level instrument se

  • Column verticality

  • Differential settlement

🧠 Exam ke liye short answer (yaad rakhna)

“Building ke base par vibration check karne ke liye
Dynamic vibration test / forced vibration test kiya jaata hai
jisme controlled vibration dekar foundation response observe kiya jaata hai.”

 Important baat (samajh lo)

❌ Building ko manually hilaana dangerous
❌ JCB se dhakka dena galat
✅ Sirf instrumented vibration test safe & correct

SOIL TESTS (Foundation se pehle)

 1. Standard Penetration Test (SPT)

 Kaun karta hai?

Geotechnical engineer + drilling team

Kya chahiye?

  • Bore machine

  • 63.5 kg hammer

  • Split spoon sampler

 Kaise karte hain?

  1. Zameen me bore hole banate hain

  2. Sampler ko hole me rakhte hain

  3. Hammer ko 760 mm upar se girate hain

  4. 15-15 cm ke 3 parts me count karte hain

  5. Last 30 cm ke blows = N-value

Result ka matlab:

  • N < 10 → Mitti kamzor ❌

  • N = 10–30 → Medium 👍

  • N > 30 → Strong soil 💪

🔹 2. Liquefaction Test

👷 Kaun karta hai?

Soil lab + geotech engineer

⚙️ Kaise karte hain?

  1. SPT data lete hain

  2. Water table depth note karte hain

  3. Earthquake zone & magnitude apply karte hain

  4. Formula se check karte hain:
    👉 Liquefaction hoga ya nahi

⚠️ Agar liquefaction mile?

  • Pile foundation

  • Soil improvement (compaction / grouting)

🔹 3. Plate Load Test

🧰 Kya chahiye?

  • Steel plate

  • Hydraulic jack

  • Dial gauge

⚙️ Kaise karte hain?

  1. Ground ko level karte hain

  2. Plate rakhte hain

  3. Upar se load lagate hain

  4. Settlement measure karte hain

📊 Result:

  • Zyada settlement = weak soil

  • Kam settlement = safe foundation

2️⃣ STRUCTURAL ANALYSIS (Design stage)

(Ye site par nahi, computer/software me hota hai)

🔹 4. Equivalent Static Analysis

⚙️ Kaise karte hain?

  1. Building ka weight calculate

  2. Earthquake zone decide

  3. Horizontal force apply

  4. Beam-column check

👉 Simple meaning:

Earthquake ko dhakka maan ke design

🔹 5. Response Spectrum Analysis ⭐⭐⭐

⚙️ Kaise karte hain?

  1. Building ka 3D model banao

  2. Software me response spectrum curve daalo

  3. Run karo analysis

  4. Story drift, shear check karo

👉 Kya pata chalta?

  • Kaunsa floor zyada hilta hai

  • Weak point kaha hai

🔹 6. Time History Analysis

⚙️ Kaise karte hain?

  1. Real earthquake record lo

  2. Time vs ground motion daalo

  3. Building ka reaction dekho

3️⃣ CONCRETE TESTS (Construction ke time)

🔹 7. Slump Test

🧰 Kya chahiye?

  • Slump cone

  • Tamping rod

⚙️ Kaise karte hain?

  1. Cone ko bharo (3 layers)

  2. Har layer me 25 rod

  3. Cone upar uthao

  4. Jo height giri = slump

📊 Result:

  • 75–100 mm = best 👍

  • Bahut zyada = weak concrete ❌

🔹 8. Concrete Cube Test

🧰 Kya chahiye?

  • Cube mould

  • CTM machine

⚙️ Kaise karte hain?

  1. Fresh concrete cube me bharo

  2. 24 ghante baad paani me daalo

  3. 7 & 28 din baad machine me test

📊 Result:

  • Strength ≥ design value = OK

4️⃣ STEEL TESTS

🔹 9. Tensile Test

⚙️ Kaise karte hain?

  1. Steel bar ko machine me lagao

  2. Slowly kheecho

  3. Break hone tak load badhao

📊 Result:

  • Yield strength

  • Ductility

🔹 10. Bend / Re-bend Test

⚙️ Kaise?

  1. Steel ko bend karo

  2. Wapas seedha karo

  3. Crack nahi aana chahiye

5️⃣ STRUCTURAL MEMBER TEST

🔹 11. Column Load Test

⚙️ Kaise?

  1. Column par hydraulic jack

  2. Load lagate jao

  3. Crack / deformation dekho

🔹 12. Beam Deflection Test

⚙️ Kaise?

  1. Beam ke niche dial gauge

  2. Load lagao

  3. Deflection measure karo

6️⃣ NON-DESTRUCTIVE TEST (Building todhe bina)

🔹 13. Rebound Hammer Test

⚙️ Kaise?

  1. Hammer se concrete par hit

  2. Number note karo

  3. Chart se strength pata karo

🔹 14. UPV Test

⚙️ Kaise?

  1. Transmitter & receiver lagao

  2. Pulse bhejo

  3. Time measure karo

Result:

  • Fast speed = strong concrete

🔹 15. Cover Meter Test

⚙️ Kaise?

  1. Machine concrete par rakho

  2. Steel location & cover dikhega

🔚 FINAL BAAT (Earthquake Safety Mantra)

✔ Pehle soil strong karo
✔ Proper analysis karo
✔ Ductile detailing follow karo
✔ Quality material use karo
✔ Test report ignore mat karo

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