Elektrikli araç (EV) şarj istasyonlarına ait çelik gölgelikler (kanopi) ve DC hızlı şarj ünitelerinin oturduğu betonarme kaideler (pedestal); elektromekanik hassasiyeti yüksek ağır cihazları dış hava koşullarından koruyan ve yüksek gerilim altyapısı ile taşıyıcı sistemi tek bir noktada entegre eden spesifik mühendislik yapılarıdır. Bu sistemlerin statik tasarımı; 300 kg ile 800 kg arasında değişen DC şarj istasyonu cihazlarının zati yüklerini, TS EN 1991-1-4 uyarınca asimetrik kanopi formunun yarattığı yüksek aerodinamik rüzgar kaldırma (uplift) kuvvetlerini, kış aylarındaki kar birikmelerini ve araçların kazara kolona/cihaza çarpması durumunda oluşacak dinamik darbe (impact) yüklerini TS 500 ve TBDY 2018 çerçevesinde temel sistemine güvenle aktarmayı hedefler. Sistemin temel gayesi sadece görsel bir çatı oluşturmak değil; yeraltından gelen kalın yüksek gerilim (AC/DC) kablolarının yapısal donatıyı kesmeden cihaza ulaşmasını sağlamak ve pahalı şarj ünitelerinin sismik veya rüzgar kaynaklı devrilme risklerini sıfıra indirmektir.

3194 Sayılı İmar Kanunu, EPDK Şarj Hizmeti Yönetmeliği ve yerel yönetim mevzuatları gereğince; akaryakıt istasyonlarına, AVM otoparklarına, dinlenme tesislerine veya otoyol kenarlarına inşa edilecek sabit EV şarj istasyonu altyapıları için onaylı statik hesap raporu ve uygulama projesi zorunludur. TEDAŞ (veya yetkili elektrik dağıtım şirketi) tarafından tesisin enerjilendirilmesi ve belediyeden çalışma ruhsatı alınabilmesi için, çelik kanopi ve cihaz kaidesinin can güvenliğini sağladığının resmi makamlarca onaylanması şarttır. Elektrik akımının topraklanması, altyapı rezervasyon borularının temele entegrasyonu ve çelik ankraj mekaniği yasal yönetmeliklere uygun olarak mühendislik hesaplarına bağlanmak mecburiyetindedir.

Yasal Mevzuat, İdari Standartlar ve İlgili Merci Onay Süreci

EV şarj istasyonlarının statik tasarımı ve ruhsatlandırma safhasında, çelik/beton mekaniği ile yüksek gerilim altyapı standartlarının kesiştiği ulusal normlar bağlayıcıdır:

• ÇYTHYEP / TS EN 1993 (Eurocode 3): Çelik Yapıların Tasarım Esasları (Kanopi kolon ve aşıklarının, bulonlu birleşim kapasitelerinin tahkiki).

• TS EN 1991-1-4: Yapılar Üzerindeki Rüzgar Etkileri (Özellikle T veya Y tipi açık otopark kanopileri için rüzgar emme ve basınç katsayıları).

• TS 500 ve TS EN 1992-4: Betonarme Yapıların Tasarımı ve Betona Yapılan Ankrajlar (Cihaz kaidesi beton mukavemeti ve kimyasal/mekanik epoksi ankraj rotlarının çekme/kesme limitleri).

• TBDY 2018: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (Sismik taban kesme kuvveti katsayıları ve devrilme güvenliği).

Projenin uygulanacağı sahaya bağlı olarak onay mercii; İlçe Belediyesi İmar/Fen İşleri Müdürlükleri, Karayolları Genel Müdürlüğü (otoyol tesisleri için) veya Organize Sanayi Bölgesi (OSB) Bölge Müdürlükleridir. İdarelerin statik denetimdeki kırmızı çizgileri; kanopi direklerinin rüzgar altında devrilme (uplift) güvenliği, şarj ünitesi kaidesinin araç çarpma risklerine karşı fiziksel olarak korunması (koruma babaları/bariyerler) ve TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası (İMO) onaylı Proje Sicil Belgesi'dir. Statik paftalar ile şarj cihazı elektrik altyapı (rezervasyon) borularının birbiriyle çakışmadığının süperpoze edilmesi onayın ön koşuludur.

Yapısal Analiz, Zemin Etkileşimi ve Modelleme İş Akışı

EV şarj istasyonu kanopi ve kaidelerinin projelendirilmesi, elektrik ve makine mühendisliği disiplinleriyle tam entegre çalışan bir tasarım algoritmasıyla yürütülür:

Zemin Verilerinin Modellenmesi ve Temel Tasarımı

Şarj istasyonları genellikle mevcut asfalt veya kilit parke taşı kaplı açık otoparklara kurulur. Zemin etüt raporundan alınan yatak katsayısı ($k_s$) ile temel tasarımı yapılır. Çelik kanopi için devrilme momentini karşılayacak münferit sömeller tasarlanırken; şarj cihazı için zemin donma seviyesinin (frost line) altına inen, altyapı borularının geçişine imkan tanıyan 30-50 cm yüksekliğinde betonarme cihaz kaidesi (equipment pad) projelendirilir. Cihaz kaidesinin mevcut zeminle farklı oturma (diferansiyel çökme) yapması engellenerek kablo kopmalarının önüne geçilir.

3 Boyutlu FEM Taşıyıcı Sistem Modellemesi

Çelik kanopi (kolon, ana kiriş ve aşıklar) 3 boyutlu sonlu elemanlar (FEM) yazılımlarında kurgulanır. T veya Y tipi asimetrik konsol tasarımlarında ağırlık merkezinin kolon ekseni dışında olması nedeniyle karkasta oluşan burulma (torsion) dikkate alınır. Sisteme PV panel veya sac kaplama zati ağırlıkları, kar yükü ve kanopi geometrisine özgü yanal/düşey rüzgar yükleri etkitilir. Şarj cihazı kaidesi ise doğrudan üretici (vendor) cihaz yüklerine göre modellenir.

Kesit Kapasite, Süneklik ve İkinci Mertebe Tahkikleri

Geniş açıklıklı kanopilerde kar ve rüzgar altındaki uç noktası sehimleri (deplasman) L/200 sınırları altında tutulur. Çelik kolonların taban plakalarındaki (base plate) maksimum çekme ve kesme kuvvetleri hesaplanarak, ankraj bulonlarının (genellikle M16-M20 8.8 kalite) sıyrılma ve beton konik kopma (concrete cone failure) tahkikleri yapılır.

İdare Onaylı İmalat Paftalarının Çizimi

Çelik atölyesi ve saha inşaat ekipleri için milimetrik imalat paftaları üretilir. Tüm sistemin sahada kaynaksız, cıvatalı (bolted) olarak kurulmasını sağlayan düğüm noktası detayları, cihaz üreticisinin talep ettiği kablo geçiş boşlukları (rezervasyon), topraklama filizleri ve şablon (template) sacı koordinatları eksiksiz çizilir.

Saha Aplikasyon ve İmalat Kontrol Kılavuzu

Hızlı kurulum (roll-out) gerektiren EV istasyonları için saha adımları netleştirilir: Asfalt kesimi sonrası mevcut altyapıya (su/doğalgaz) zarar verilmemesi, kablo rezervasyon koruge borularının kalıp içine donatıyı kesmeden yerleştirilmesi, beton dökümünde vibratör kullanımı ve epoksi ankraj uygulamalarında delik temizlik (tozdan arındırma) prosedürleri kılavuza işlenir.

Ruhsat ve Statik Ön İnceleme İçin Gerekli Evraklar

Elektrikli araç şarj istasyonu yatırımınızın statik proje ve metraj sürecinin başlatılabilmesi için gereken teknik evraklar şunlardır:

• Saha Yerleşim (Layout) Planı ve Otopark Çizgi Koordinatları (DWG formatında).

• DC Şarj Cihazı Üretici Teknik Föyü (Cihaz zati ağırlığı, ankraj şablonu, kablo giriş ölçüleri).

• Güncel Zemin Etüt Raporu veya Bölgesel Zemin Parametreleri (Taşıma gücü tespiti için).

• Kanopi Mimari Avan Projesi veya Hedeflenen Görsel Tasarım (Genişlik, yükseklik ve Hmax sınırları).

• Mevcut Sahanın Yeraltı Altyapı Haritası (Kazı güvenliği için).

EV Şarj İstasyonu Kanopi ve Kaidesi İçin Kritik Statik Tahkikler ve Sahada Hata Önleme Parametreleri

Şarj altyapısı mühendisliğinde yapının yıkılmasına veya cihazların hurdaya çıkmasına neden olabilecek iki kritik sınır durum mevcuttur:

Kanopi Rüzgar Emme (Uplift) Kuvvetleri ve Devrilme Riski: Araçların rahat manevra yapabilmesi için EV kanopileri genellikle merkezden tek kolonlu (T veya Y tipi) veya geriden konsol olarak tasarlanır. Bu aerodinamik form, şiddetli rüzgarlarda devasa bir uçak kanadı gibi davranarak yapıyı yukarı doğru kaldırma (emme) eğilimi gösterir. Sistemin kendi ağırlığı bu emme kuvvetini yenmeye yetmez. Statik tasarımda kolon ankrajları ve temel ağırlık balastı rüzgar emmesine göre tahkik edilmezse, kanopi temelden sıyrılarak doğrudan milyonlarca liralık şarj cihazlarının ve araçların üzerine devrilir. TS EN 1991-1-4 uyarınca rüzgar tüneli katsayıları dikkate alınarak yüksek mukavemetli ankraj tasarımı yapılmalıdır.

Araç Çarpma (Impact) Yükleri ve Rezervasyon Borusu Zafiyeti: Şarj olan araçlar istasyona genellikle geri manevra yaparak yanaşır. İnsan hatası sonucu 2 tonluk bir aracın doğrudan DC şarj cihazına veya kanopi kolonuna çarpması yüksek olasılıktır. Statik projede cihaz kaidesinin etrafına zemine ankastre çelik koruma babaları (bollards) tasarlanmalı ve kaza yükü sönümlenmelidir. Ayrıca, kalın AC/DC enerji kablolarının cihaz kaidesinden geçmesi için betonda bırakılan geniş rezervasyon (boşluk) boruları, kesit kaybı yaratır. Eğer bu boruların etrafına statik projede "trimmer (baskı) donatısı" atılmazsa, betonarme kaide ilk çarpma anında bu boşluklardan kırılarak cihazın devrilmesine yol açar.

Değer Mühendisliği: İmalat Maliyetini Düşüren Mühendislik Optimizasyonu

EV şarj ağı (CPO) şirketleri için, istasyonların Türkiye genelinde hızlı ve ekonomik bir şekilde (roll-out) kurulması ticari bir zorunluluktur. Her istasyona gereğinden fazla çelik ve beton kütlesi yığmak, ağın büyüme (ROI) hızını baltalar.

Değer mühendisliği kapsamında; kanopi karkası bölgesel rüzgar ve kar haritalarına göre standardize edilerek "Tip Proje" mantığıyla optimize edilir. Ana kirişlerde ataleti yüksek ancak et kalınlığı ince kutu veya yapma profiller kullanılarak kaba çelik tonajı yüzde 30'a varan oranda düşürülür. Betonarme kaideler, her şantiyede kalıp çakıp beton kürlemek yerine, statik analizleri önceden yapılmış "prekast (ön üretimli) cihaz kaideleri" şeklinde tasarlanabilir. Bu rasyonel optimizasyon, saha montaj süresini günlerden saatlere indirir, vinç/işçilik maliyetlerini minimize eder ve yatırımın hızla devreye alınarak gelir üretmesine olanak tanır.

Statik Proje Kapsamı ve Teslim Bileşenleri

• Zemin & Temel Analiz Paketi: Uplift ve taşıma gücü tahkikli Geoteknik Değerlendirme Raporu, Kanopi Temeli ve Cihaz Kaidesi Kalıp/Donatı Aplikasyon Paftaları.

• Taşıyıcı Sistem Statik-Dinamik Hesap Raporu: TS EN 1993 çelik rüzgar/kar deplasman tahkikleri, TBDY 2018 sismik mesnet reaksiyonu föyleri ve çarpma yükü analizleri.

• İdare ve Şantiye Uygulama Paftaları: Belediye/TEDAŞ onayına hazır; bulonlu çelik karkas montaj çizimleri, rezervasyon (kablo geçiş) detaylı kaide planları, koruma babası ankraj detayları ve metraj/kesim listeleri.

Sıkça Sorulan Sorular

Statik Proje Fiyatı Nasıl Belirlenir?

EV şarj istasyonu statik proje bedeli; yalnızca yapının kapladığı alan (m²) üzerinden değil, kanopinin açıklık/konsol formuna, şarj cihazı adedine ve tek bir lokasyon için mi yoksa ülke genelinde kullanılacak bir "Tip Proje" mi olduğuna göre belirlenir. İMO asgari mühendislik tarifeleri baz alınarak, yapılması gereken aerodinamik rüzgar simülasyonları ve çelik tonajı optimizasyonu (adam-saat) çerçevesinde bütçe kurgulanır. Ağ (network) kurulumlarında birim proje maliyeti rasyonel olarak düşmektedir.

Ruhsat ve İdare Onay Süreci Ne Kadar Sürer?

Mimari/Elektrik yerleşim planı ve cihaz spekleri tarafımıza ulaştıktan sonra; 3D statik modelleme, kesit optimizasyonu ve paftalama süreci istasyon büyüklüğüne göre 1 ila 2 hafta sürer. Hazırlanan projenin ilgili İlçe Belediyesi veya Karayolları'ndan onay alma süreci kurum yoğunluğuna göre ortalama 2 ila 4 haftayı bulabilmektedir. TEDAŞ enerji müsaadesi süreçleri ise elektrik mühendisliği departmanıyla paralel yürütülür.

Şarj cihazını doğrudan mevcut asfaltın veya kilit parkenin üzerine kimyasal dübelle sabitleyebilir miyiz?

Kesinlikle hayır. Asfalt taşıyıcı bir zemin değil, vizkoz bir kaplama malzemesidir; yazın ısınarak yumuşar (creep/sünme yapar). Kilit parke taşları ise birbirine kenetli serbest elemanlardır. 300-500 kg ağırlığındaki ve yüksek bir ağırlık merkezine sahip DC şarj cihazını bu yüzeylere sabitlerseniz, rüzgar titreşimi veya bir müşterinin şarj kablosunu sertçe çekmesi sonucu cihaz asfalttan/parkeden sıyrılarak devrilir. Bu durum ölümcül elektrik çarpmalarına yol açar. Cihaz mutlaka donatılandırılmış, derinliği hesaplanmış bir betonarme kaideye (pedestal) ankrajlanmalıdır.

Projeniz İçin Teknik Ön İnceleme ve Statik Metraj Teklifi Alın

Türkiye genelinde kurulumunu planladığınız DC/AC elektrikli araç şarj istasyonu (EV) ağınız için mimari yerleşim planlarınızı (DWG), cihaz vendor (üretici) föylerini ve saha zemin etüt raporlarını ekibimize ileterek teknik ön değerlendirme talep edebilirsiniz. Uzman çelik ve geoteknik mühendislerimiz; aerodinamik rüzgar devrilme riskleri bertaraf edilmiş, altyapı çakışmaları sıfırlanmış ve çelik tonajı roll-out yatırım bütçenize göre optimize edilmiş idare onay garantili statik proje teklifini tarafınıza hızla sunacaktır. Hızlı devreye alma (commissioning) ve güvenli operasyon süreci için doğrudan bizimle iletişime geçin.