KOMBİNE YÜKLERİN KAROT BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

Abstract

Bu deneysel çalışma, eksenel yük, eğilme ve burulma içeren karmaşık kombine yüklemelere maruz kalarak hasar görmüş betonarme düşey taşıyıcı elemanlardaki beton basınç dayanımı üzerindeki hasar etkilerini incelemektedir. Farklı yükleme senaryoları altında test edilen elemanlardan ve hasarsız referans kabul edilen elemanlardan karot örnekleri alınmış ve basınç dayanımları karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular, hasar görmüş düşey taşıyıcı elemanlardan alınan karot basınç dayanımının, hasarsız referans numunelere göre sistematik olarak daha düşük olduğunu göstermiştir. Bu dayanım düşüşü, uygulanan yükleme kombinasyonuna bağlı olarak %9 ile %29 arasında değişmiştir. En yüksek dayanım düşüşü (%29), yüksek burulma içeriğine sahip yükleme durumunda tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, sismik hasar görmüş yapıların değerlendirilmesinde, yerinde beton dayanımının belirlenmesinde sadece test sonuçlarının değil, aynı zamanda taşıyıcı elemanın maruz kaldığı yükleme geçmişi ve hasar durumunun da kritik öneme sahip olduğunu kantitatif olarak ortaya koymaktadır.

Keywords

• Betonarme kolon
• Burulma
• Karot
• Kombine yükleme

THE EFFECT OF COMBINED LOADS ON CORE SAMPLE STRENGTH

Abstract

This experimental investigation focuses on the influence of structural damage on the concrete compressive strength of reinforced concrete vertical members subjected to complex combined actions consisting of axial load, bending moment, and torsion. Concrete core samples were obtained from structural members tested under various loading configurations, as well as from undamaged specimens serving as reference cases, and their compressive strengths were evaluated comparatively. The experimental results consistently reveal that core samples extracted from damaged members exhibit lower compressive strength values than those obtained from undamaged reference samples. The magnitude of strength degradation was found to vary between 9% and 29%, depending on the specific loading combination applied. The most pronounced reduction in compressive strength, reaching 29%, occurred in specimens exposed to loading conditions dominated by torsional effects. These outcomes provide quantitative evidence that, in the evaluation of seismically damaged reinforced concrete structures, the determination of in-situ concrete strength should account not only for test measurements but also for the loading history and the extent of damage experienced by the structural member.

Keywords

• Reinforced concrete column
• Torsion
• Core sample
• Combined loading

References

1. ACI-374. (2013). Guide for Testing Reinforced Concrete Structural Elements under Slowly Applied Simulated Seismic Loads.
2. AFAD. (2023). 06 Şubat 2023 Pazarcık (Kahramanmaraş) Mw 7.7 Elbistan (Kahramanmaraş) Mw 7.6 Depremlerine İlişkin Ön Değerlendirme Raporu.
3. Akdağ, B., & Mutlu, M. (2013). Yerinde Beton Basınç Dayanımlarının Ölçülmesinde Karot Numunesi Kullanımı. Türkiye Hazır Beton Birliği Hazır Beton Dergisi, 116, 80–84.
4. Aksakal, A. K., & Gündoğay, A. (2026). 6 Şubat 2023 Depremleri Sonrası Osmaniye İli’ndeki Betonarme Binaların Hasar Durumlarının İncelenmesi. Osmaniye Korkut Ata University Journal of the Institute of Science and Technology, 9(1), 105–125.
5. Aksakal, A. K., Kabaş, H. T., & Demir, F. (2025). Farklı Frp Kumaş Türleri ile Güçlendirilen Betonarme Kolonların Eksantrik Yük Etkisi Altındaki Davranışının Analitik Olarak İncelenmesi. International Journal of Sustainable Engineering and Technology, 9(2), 206–222.
6. Arioz, O., Ramyar, K., Tuncan, M., & Tuncan, A. (2008). Effect of Length-to-Diameter Ratio of Core Sample on Concrete Core Strength—Another Look. Journal of Testing and Evaluation, 36(1), 1–4. https://doi.org/10.1520/JTE100573
7. Arıoğlu, E., & Arıoğlu, N. (2005). Üst ve Alt Yapılarda Beton Karot Deneyleri ve Değerlendirilmesi. Evrim Yayınevi.
8. Bažant, Z. P., & Xiang, Y. (1997). Size Effect in Compression Fracture: Splitting Crack Band Propagation. Journal of Engineering Mechanics, 123(2), 162–172. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1997)123:2(162)

9. Cengiz, S. (2025). The effect of axial load ratio and torsional moment on the flexural capacity of reinforced concrete columns [Doctoral]. Konya Technical University, Graduate Education Institute.
10. Chen, X., Wu, S., & Zhou, J. (2014). Compressive Strength of Concrete Cores with Different Lengths. Journal of Materials in Civil Engineering, 26(7). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000925
11. Damcı, E., Temur, R., Bekdaş, G., & Sayin, B. (2015). Damages and causes on the structures during the October 23, 2011 Van earthquake in Turkey. Case Studies in Construction Materials, 3, 112–131. Dyer, T. D. (2014). Concrete durability. CRC Press, Taylor & Francis Group.
12. Erbaş, Y., Baran, M., Anıl, Ö., & Mercimek, Ö. (2025). Experimental investigation of TRM-strengthened RC columns under concentric and eccentric axial loads. Construction and Building Materials, 503, 144525.
13. Erbaş, Y., Baran, M., Mercimek, Ö., & Anıl, O. (2022). Karbon fiber takviyeli elyaf kumaşlarla güçlendirilen betonarme kolonların eş merkezli ve tek doğrultulu eğilme yüklemeleri altındaki davranışının deneysel olarak incelenmesi. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 5(1), 91–103.
14. Erdik, M., Kamer, Y., Demircioğlu, M., & Şeşetyan, K. (2012). 23 October 2011 Van (Turkey) earthquake. Natural Hazards, 64, 651–665.
15. Ersoy, U., Özcebe, G., & Canbay, E. (2019). Betonarme: Davranış ve Hesap İlkeleri (Vol. 9). Evrim Yayınevi.
16. Kabay, N., & Aköz, F. (2020). Investıgation of Factors Affecting Core Compressıve Strength and non-Destructıve Testing of Concrete. Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 38(1), 171–182.
17. Kamanli, M., Döndüren, M. S., Çöğürcü, M. T., Kekeç, B., Ünal, A., Saydan, M., Cengiz, S., Lorasokkay, M. A., Özdemir, S. A., Solak, A., & Nakipoğlu, A. (2023). Kahramanmaraş Earthquakes Hatay (Türkiye). Eğitim.
18. Kocaman, İ., Durmuş, M. R., Erbaş, Y., & Mercimek, Ö. (2026). Structural response of masonry, reinforced concrete, and historical structures during the 10 August 2025 Sındırgı–Balıkesir earthquake (Mw 6.1). Discover Civil Engineering , 3(1), 1–23.
19. Koçer, M., & Ünal, A. (2023). RC structural damages observed after October 30, 2020, Seferihisar—İZMİR earthquake and analytical evaluation of existing sample RC buildings. Natural Hazards, 117(1), 237–265.
20. Mazılıgüney, L., & Yaman, İ. Ö. (2024). Can Concrete Core Samples be Taken From a Reinforced Concrete Building Collapsed in an Earthquake. İMO.
21. Mehta, P. Kumar. (1986). Concrete : structure, properties, and materials. Prentice-Hall.
22. Mehta, P. Kumar., & Monteiro, P. J. M. . (2006). Concrete : microstructure, properties, and materials. McGraw-Hill.
23. Neville, A. . (2012). Properties of Concrete, Fifth Edition. Prentice Hall.
24. Neville, A. M., & Brooks, J. J. (2010). Concrete technology. Prentice Hall.
25. Price, W. H. (1951). Factors Influencing Concrete Strength. ACI Journal Proceedings, 47(2). https://doi.org/10.14359/12003
26. Ross, C. A., Tedesco, J. W., & Kuennen, S. T. (1995). Effects of Strain Rate on Concrete Strength. ACI Materials Journal, 92(1). https://doi.org/10.14359/1175
27. Şahin, H. G., Abdırahman, M. M., Mardani, A., & Doğangün, A. (2025). Depremin Taze ve Sertleşmiş Beton Üzerindeki Etkileri. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 30(1), 1–16.
28. Samadoghli, E., Kamanlı, M., Cengiz, S., & Ünal, A. (2019). Karot Basınç Dayanımınını Etkileyen Faktörlerin Araştırılması. 3rd International Symposium on Innovative Approaches in Scientific Studies Section: Engineering and Natural Sciences Ankara / Turkey 19-21 April 2019.
29. Sezen, H., Whittaker, A. S., Elwood, K. J., & Mosalam, K. M. (2003). Performance of reinforced concrete buildings during the August 17, 1999 Kocaeli, Turkey earthquake, and seismic design and construction practise in Turkey. Engineering Structures, 23(1), 103–114.
30. Tirasit, P., & Kawashima, K. (2007). Seismic Performance of Square Reinforced Concrete Columns under Combined Cyclic Flexural and Torsional Loadings. Journal of Earthquake Engineering, 11(3), 425–452.
31. Torun, S. (2025). Examination of the effect of damage to vertical carrier elements on material mechanical properties [Master of Science]. Konya Technical University, Graduate Education Institute.
32. TS EN 12390-1. (2019). Testing hardened concrete-Part 1: Shape, dimensions and other requirements for specimens and moulds.
33. TS EN 12390-3. (2019). Testing hardened concrete-Part 3: Compressive strength of test specimens.
34. Yang, S., Chen, C., & Xu, Z. (2022). Effect of the core sample in low aspect ratio on concrete compressive strength. Structural Concrete, 23(4), 2365–2380. https://doi.org/10.1002/suco.202100148.
35. Yazıcı, Ş., Göktepe, A. B., Altun, S., & Karaman, V. (2006). Sertleşmiş Beton Basınç Dayanımının Belirlenmesinde Kullanılan Ts-10465 ve Ts En 12504-1 Üzerine Bir Değerlendirme. DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(1), 119–128.