12 derslikli tip okul binalarının lifli polimer (FRP) yardımıyla yapısal güçlendirilmesi ve fayda/maliyet analizi değerlendirmesi

Mevcut okul yapılarının büyük bölümü, 1998–2005 döneminde Millî Eğitim Bakanlığı tip projelerine göre inşa edilmiş; bu binalar, güncel TBDY 2018 performans hedeflerini karşılamada yetersiz kalabilmektedir. 6 Şubat 2023'de Kahramanmaraş merkezli depremler, okul binalarının kritik rollerini ve güçlendirme ihtiyacını bir kez daha gözler önüne sermiştir. Bu tez çalışmasında, yaygın 12 derslikli betonarme tip okul binaları; farklı beton dayanım sınıfları (C12, C16, C20), etriye düzenlemeleri (sıkıştırmalı/sıkıştırmasız) ve donatı çeliği türleri (S220 düz, B420C nervürlü) olmak üzere 12 senaryo üzerinden ideCAD statik analiz programında modellenmiştir. Her senaryo için doğrusal olmayan itme analizleri uygulanarak mevcut performans düzeyleri TBDY 2018'de bulunan hasar sınırlarıyla karşılaştırılmıştır. Performans hedeflerine ulaşamayan senaryolar için betonarme perde ekleme ve FRP takviyesi içeren hibrit güçlendirme stratejileri geliştirilmiştir. Doğrusal olmayan pushover analizler sonucunda hibrit güçlendirme uygulamalarının yapısal performans üzerinde önemli iyileştirmeler sağladığı tespit edilmiştir. Güçlendirme perdesi takviyesi ve Lifli Polimer sarımları sayesinde yapısal kapasite eğrilerinin elastik bölgedeki rijitliği ve plastik bölgedeki yük taşıma kapasitesi ortalama %30–50 oranında artmış, özellikle DD-3 (KH) ve DD-1 (GÖ) deprem düzeylerinde kat ötelemeleri ve sönümleme enerjisi talepleri %25–40 azalmıştır. Beton dayanım sınıfının C12'den C20'ye yükseltilmesi ve B420C nervürlü donatının sıkıştırmalı etriye düzenlemeleriyle kullanılması, FRP takviyesinin etkinliğini maksimum düzeye çıkararak C20 modellerde %40'ın üzerinde ek dayanım kazanımı sağlamıştır. Global yatay rijitliğin %30–50 oranında iyileştirilmesi ve lokal süneklik ile kesme kapasitesinin %30–50 aralığında artırılması sonucunda, tüm güçlendirme senaryolarının hedeflenen performans düzeylerini başarıyla sağlamıştır. Fayda/maliyet analizinde, FRP güçlendirme maliyetlerinin yeniden yapım maliyetinin %40'ını aşmaması kriteriyle karşılaştırmalar yapılmış; L'Aquila (2009) ve TBMM (2021) raporlarından hareketle FRP uygulamalarının işçilik, süre ve bakım avantajları değerlendirilmiştir. Sonuçlar, hibrit güçlendirme stratejilerinin hem yapısal performans hem de ekonomik açıdan yeniden yapım ve tek başına betonarme müdahalelere kıyasla daha etkin çözüm sunduğunu göstermektedir. Bu çalışma, Türkiye'deki 12 derslikli tip okul binalarının deprem güvenliğini artırmaya yönelik pratik, hızlı ve maliyet-etkin güçlendirme yöntemlerinin belirlenmesi ve standardize edilmesi adına rehber niteliği taşımaktadır. Anahtar Kelimeler: FRP kompozit güçlendirme, Betonarme perde duvar takviyesi, Sismik performans iyileştirmesi