Yol üstü çelik tag (portal konstrüksiyon) ve Değişken Mesaj İşareti (VMS) taşıyıcı sistem statik projesi; otoyol, devlet yolu veya şehir içi ana arterlerde şeritleri tek açıklıkla (12 ila 32 metre) veya tekil konsol kollarla (L ve T tipi) geçen, dinamik trafik bilgilendirme ve denetleme ekipmanlarını taşıyan özel mühendislik yapılarının strüktürel tasarım sürecidir. Bu strüktürlerin birincil mekanik fonksiyonu; kendi zati ağırlığının ve bakım platformu (kedi yolu) yüklerinin ötesinde, kapalı yüzey oluşturan devasa elektronik VMS kabinlerinin maruz kaldığı şiddetli aerodinamik rüzgar sürükleme kuvvetlerini (TS EN 1991-1-4), yüksek hızla seyreden ağır vasıtaların oluşturduğu aerodinamik basınç dalgalarını (truck gust buffeting), sıcaklık farklarından doğan genleşme gerilmelerini ve dinamik deprem yüklerini (TBDY 2018) mesnet zeminine güvenle aktarmaktır. Karayolu trafiğinin kesintisiz akışını sağlamak adına, minimum 5.50 metre net gabari (düşey yükseklik) sınırının sehim ve dinamik salınımlarla kesinlikle ihlal edilmemesi esastır.

2918 sayılı Karayolları Trafik Kanunu’nun 13. ve 14. maddeleri, 3194 sayılı İmar Kanunu’nun yol geçiş izinleri ve Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) Yol Boyu Mühendislik Yapıları Teknik Şartnamesi hükümleri uyarınca; karayolu kamulaştırma sınırları içine tesis edilecek tüm çelik portal ve konsol tag yapılarının yetkili idarece onaylı statik ve geoteknik projeye sahip olması yasal bir zorunluluktur. Aktif trafik akışının doğrudan üzerine inşa edilen bu narin yapılarda meydana gelebilecek tek bir kaynak ayrılması, yorulma çatlağı veya ankraj kopması zincirleme felaketlere yol açar. Bu nedenle çelik tag statik projelendirmesi, yalnızca basit bir mukavemet hesabı değil; yorulma dayanımını, titreşim genlik sınırlarını ve yüksek gerilmeli birleşim detaylarını garanti altına alan bir kamu güvenliği belgesidir.

Yasal Mevzuat, İdari Standartlar ve İlgili Merci Onay Süreci

Yol üstü çelik tag ve VMS konstrüksiyonlarının statik hesap ve imalat çizimleri, otoyol güvenlik kriterlerini kapsayan teknik mevzuata tam uyumlu olarak gerçekleştirilir:

• ÇYTHYEP (Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları)

• TS EN 1993-1-1 (Eurocode 3: Çelik Yapıların Tasarımı - Genel Kurallar)

• TS EN 1993-1-8 (Çelik Yapıların Tasarımı - Birleşimlerin Tasarımı)

• TS EN 1993-1-9 (Çelik Yapıların Tasarımı - Yorulma Tahkikleri)

• TS EN 1991-1-4 (Eurocode 1: Yapısal Etkiler - Rüzgar Yükleri)

• TS EN 12966 ve TS EN 12899 (Düşey Trafik İşaretleri ve Değişken Mesaj İşaretleri Standartları)

• KGM Çelik Taşıyıcı Sistemler ve Trafik Güvenliği Teknik Şartnameleri

• TS EN 1090-2 (Çelik Yapı Uygulamaları - Uygulama Sınıfı EXC3 Şartları)

• TS 500 ve TS EN 1997-1 (Betonarme Kaide, Temel ve Geoteknik Kazık Tasarımı)

İdari onay mercii; yol ağının mülkiyet durumuna göre Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) ilgili Bölge Müdürlüğü Trafik Güvenliği / Sanat Yapıları Başmühendisliği, Otoyol Yatırım ve İşletme Şirketleri ya da Büyükşehir Belediyeleri bünyesindeki Ulaşım Dairesi Başkanlığı (UKOME) teknik birimleridir. İdari denetimlerde taviz verilmeyen kırmızı çizgiler; net 5.50 m trafik gabarisinin hiçbir sehim kombinasyonunda aşılmaması, ağır vasıta rüzgar dalgası altında dinamik burulma limitleri, temel ankraj bulonlarının (8.8 veya 10.9 kalite) yorulma ömrü ve TS EN ISO 1461 uyarınca korozyona karşı sıcak daldırma galvaniz kaplama detaylarıdır. Proje müellifinin TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası (İMO) Büro Tescil Belgesi (BTB), her paftada İMO Proje Sicil Belgesi ve karayolu altyapı süperpozisyon onayı bulunması zorunludur.

Yapısal Analiz, Zemin Etkileşimi ve Modelleme İş Akışı

Çelik tag strüktürlerinin projelendirilmesi, aerodinamik kuvvetler ile dar yol şevlerindeki geoteknik kısıtların entegre çözümlendiği bir analiz akışını kapsar:

Zemin Verilerinin Modellenmesi ve Temel Tasarımı

Karayolu enkesitinde banket veya şev kenarına denk gelen temel lokasyonu için Bakanlık onaylı Geoteknik Rapor verileri analiz edilir. Karayolu dolgularındaki oturma riskleri ve sınırlı temel taban alanı nedeniyle, devrilme momentlerini karşılamak amacıyla temel sistemi iki ana yaklaşımla çözülür: Sahanın geometrisine göre derin temel olarak projelendirilen tekil büyük çaplı fore kazık (Ø100 - Ø120 cm) sistemi veya şerit dışına oturtulan yüksek rijitlikte masif betonarme radye pabuç. Yatay yük ve moment etkisindeki kazık-zemin etkileşimi p-y eğrileri yardımıyla non-lineer yaylar olarak modellenir.

3 Boyutlu FEM Taşıyıcı Sistem Modellemesi

Sayısallaştırılmış karayolu gabarisi üzerine tag ayakları, kafes gövde (truss) kirişleri, VMS montaj karkasları ve kedi yolu döşemesi 3 boyutlu analiz yazılımlarında boru (CHS) veya kutu (SHS) kesitler kullanılarak modellenir. Rüzgarın VMS panosu üzerinde yarattığı sürükleme katsayıları ($C_f \approx 1.2 - 1.8$) aerodinamik hesapla atanır. Kafes sistemin serbest titreşim periyotları hesaplanır; rüzgar kaynaklı girdap kopması (vortex shedding) ve aeroelastik kararsızlık (galloping) olasılıkları dinamik modal analizle denetlenir.

Kesit Kapasite, Süneklik ve İkinci Mertebe Tahkikleri

Basınç, iki eksenli eğilme ve yüksek burulma etkileşimi altındaki çelik profiller ÇYTHYEP ve TS EN 1993 sınırlarına göre tahkik edilir. Narin portal ayaklarda P-Delta geometrik ikinci mertebe etkileri taranır. TS EN 1993-1-9 uyarınca, 2 milyon rüzgar ve araç darbesi çevrimi altında boru-profil düğüm noktalarındaki kaynaklarda gerilme aralığı ($\Delta \sigma_c$) tahkik edilerek yorulma güvenliği doğrulanır. VMS optik açısının bozulmaması için açısal burulma dönmesi $1^\circ$ ile, düşey sehim ise $L/400$ mertebesiyle sınırlandırılır.

İdare Onaylı İmalat Paftalarının Çizimi

KGM ve belediye standartlarına tam uyumlu; genel yerleşim ve gabari planı, kafes kiriş açılımları, flanşlı/alın plakalı birleşim detayları, galvaniz tahliye delikleri, kedi yolu korkuluk ve ızgara föyleri ile temel ankraj sepeti (şablon sacı) imalat paftaları hazırlanır.

Saha Aplikasyon ve İmalat Kontrol Kılavuzu

Saha montaj ekipleri için; ankraj bulonlarının ön germe tork değerleri, flanş yüzey paralellik toleransları, kaynak dikişlerinin tahribatsız muayene (NDT: Manyetik Parçacık ve Ultrasonik) kriterleri ve sıcak daldırma galvaniz mikron kalınlığı kontrol adımlarını içeren teknik uygulama kılavuzu proje setine eklenir.

Ruhsat ve Statik Ön İnceleme İçin Gerekli Evraklar

Çelik tag statik projesinin başlatılması ve KGM/idari onay dosyasının hazırlanabilmesi için gereken teknik evraklar:

• İlgili Karayolları Bölge Müdürlüğü veya Belediyeden Alınmış Güzergah İzin Krokisi ve Kamulaştırma Sınırı Planı

• Karayolu Enkesit ve Yol Geometrisi DWG Çizimi (Şerit sayısı, banket genişliği, hendek kotları ve şev eğimi)

• VMS (Değişken Mesaj İşareti) Donanım Teknik Föyü (Kabin ebatları, boş/dolu ağırlığı, rüzgar tutma alanı, kedi yolu derinliği)

• Yol Kenarı Temel Noktasına Ait Onaylı Jeolojik-Geoteknik Zemin Etüt Raporu

• Varsa Tag Üzerine Konulacak İlave Sensör, Kamera ve Meteoroloji İstasyonu Yük Listesi

Yol Üstü Çelik Tag (VMS Panosu) İçin Kritik Statik Tahkikler ve Sahada Hata Önleme Parametreleri

Aktif otoyol üzerinde yer alan bu özel yapılarda göz ardı edilmesi durumunda yapısal göçmeye yol açan spesifik mühendislik tahkikleri:

• Ağır Vasıta Aerodinamik Basınç Darbesi (Truck Gust Buffeting) ve Yorulma Tahkiki: 90 km/s hızla seyreden bir tır veya otobüs VMS panosunun altından geçtiğinde, aracın üst yüzeyinden yukarıya doğru ani bir pozitif basınç dalgası ve hemen ardından negatif emme kuvveti yayılır ($1.0 - 1.5\text{ kN/m}^2$). Bu durum, yatay rüzgar için tasarlanmış yatay kafes kirişin alt kord borularına ve VMS askı kollarına sürekli yukarı-aşağı dinamik tokatlama darbesi vurur. Statik projede bu darbe yükleri ve yorulma çevrimleri modellenmezse; düğüm noktası kaynak dikişlerinde mikro çatlaklar başlar, rezonans etkisiyle kaynaklar yırtılır ve pano yol üzerine koparak düşer. Kafes boru birleşimlerinde kaynak kök pasoları tam nüfuziyetli tasarlanmalı ve kord-diyagonal et kalınlığı oranları TS EN 1993-1-8 kapsamında zımbalama yırtılmasına karşı boyutlandırılmalıdır.

• Dev Burulma Momenti (Torsion) ve Temel Ankraj Sepeti Kilitlenmesi: VMS kabinleri genellikle tag kafes kirişinin ön yüzüne asılır. Bu asimetrik yerleşim, kiriş ekseni etrafında ve düşey ayak kolonunda devasa bir burulma momenti ($T_d$) meydana getirir. Yatay rüzgar estiğinde burulma ve eğilme birleşerek mesnetteki ankraj bulonlarını tek yönlü aşırı çekme gerilmesine maruz bırakır. Sahada yapılan en vahim hata; ankraj bulonlarını şablon sacı olmadan beton içine rastgele yerleştirmek veya alt somun ile üst somun arasında çift somun kilitlemesi yapmamaktır. Titreşimle gevşeyen tek somunlu ankrajlar, rüzgar fırtınasında flanşın kalkmasına ve tüm tag yapısının devrilmesine sebep olur.

Değer Mühendisliği: İmalat Maliyetini Düşüren Mühendislik Optimizasyonu

Yol üstü çelik tag projelerinde statik tasarım; güvenlikten taviz vermeden imalat, galvaniz ve montaj bütçesini kontrol altına alan bir değer mühendisliğidir. Projelendirmede yapılan en büyük hata; rüzgar ve burulmayı karşılamak adına hantal, ağır yapma I-kirişler veya kalın etli NPU/HEA profilleri kullanmaktır. Bu açık profillerin aerodinamik sürükleme katsayısı ($C_f \approx 2.0$) çok yüksektir; rüzgarı bir yelken gibi tutarak temele binen yükleri iki katına çıkarır.

Bunun yerine, akışkanlar mekaniğinde aerodinamik sürtünmesi en düşük olan dairesel içi boşluklu boru profiller (CHS - Circular Hollow Sections, $C_f \approx 0.7 - 0.9$) kullanılarak uzay kafes kiriş geometrisi optimize edilir. Rüzgar yükünün profil geometrisiyle %30 ila %45 oranında düşürülmesi, toplam çelik tonajını 85 - 110 kg/m bandına çeker. Ayrıca tag açıklığı, standart sıcak daldırma galvaniz ocaklarının boyuna (12 - 14 metre) uygun olarak flanşlı modüllere bölünür. Bu optimizasyon; çift daldırma maliyetini ve nakliye zorluklarını ortadan kaldırırken, temel kazık çaplarını optimize ederek toplam ihale ve imalat maliyetinde %20 ila %30 arasında doğrudan tasarruf sağlar.

Statik Proje Kapsamı ve Teslim Bileşenleri

• Zemin & Temel Analiz Paketi: TBDY 2018 ve TS EN 1997 standartlarında Geoteknik Değerlendirme Raporu, p-y non-lineer kazık yatay yük analiz föyleri, radye/tekil sömelli temel donatı aplikasyonu ve kazık donatı açılım paftaları.

• Taşıyıcı Sistem Statik-Dinamik Hesap Raporu: ÇYTHYEP ve TS EN 1993 uyumlu 3D FEM analiz çıktıları, aerodinamik rüzgar ve truck-gust dinamik darbe hesapları, yorulma tahkik raporu, modal frekans tabloları ve $1^\circ$ açısal deplasman sınır kontrolü.

• İdare ve Şantiye Uygulama Paftaları: KGM onay formatına uygun genel gabari montaj planı, kafes kiriş imalat detayları, flanşlı birleşim şemaları, ankraj sepeti şablon sacı açılımları, kedi yolu güvenlik detayları ve malzeme metraj listesi.

• Kalite Kontrol ve İmalat Şartnamesi: TS EN 1090-2 EXC3 uygulama sınıfı standartlarında kaynak NDT test planı, 8.8/10.9 bulon tork değerleri tablosu ve TS EN ISO 1461 sıcak daldırma galvanizleme teknik föyü.

Sıkça Sorulan Sorular

Statik Proje Fiyatı Nasıl Belirlenir?

Yol üstü çelik tag statik proje mühendislik hizmet bedeli; TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası (İMO) Asgari Mühendislik Hizmet Bedeli Tarifesi'ndeki altyapı ve özel mühendislik yapıları katsayıları doğrultusunda hesaplanır. Açıklık mesafesi (portal açıklığı veya konsol boyu), ayak tipi (tek ayak L/T konsol veya çift ayak portal), üzerine asılacak VMS ve ilave elektronik ekipmanların toplam yüzey alanı ile temel tipinin (fore kazık veya yüzeysel temel) gerektirdiği ileri analiz iş yükü fiyatlandırmanın temel parametreleridir.

Ruhsat ve İdare Onay Süreci Ne Kadar Sürer?

KGM veya Büyükşehir Belediyesi UKOME birimlerine sunulan çelik tag projelerinin teknik inceleme ve onay süresi ortalama 3 ila 6 hafta arasındadır. Süreci uzatan en yaygın faktör; 5.50 m trafik gabarisinin sehim tahkiklerinde net gösterilmemesi ve ağır vasıta rüzgar dalgası (truck gust) tahkiklerinin hesap raporunda yer almamasıdır. Yönetmelik standartlarında ve NDT kontrol planıyla eksiksiz hazırlanan dosyalar ilk inceleme komisyonunda onaylanır.

VMS çelik tag yapılarında sıcak daldırma galvaniz zorunlu mudur ve sadece boya kullanılabilir mi?

KGM teknik şartnameleri gereğince yol üstü tag konstrüksiyonlarında sadece boya uygulaması kesinlikle yasaktır ve sıcak daldırma galvaniz (TS EN ISO 1461) yasal bir zorunluluktur. Karayolu ortamındaki egzoz gazları, yüksek nem ve kış aylarında yola atılan buz çözücü kimyasal tuzlar (tuz sisi) açık çelik yüzeylerde aşırı korozyon yaratır. Yapının aktif trafik üzerinde 30-50 yıl boyunca korozyona uğramadan ve bakım için yolu trafiğe kapatmadan hizmet verebilmesi için en az 85-100 mikron kalınlığında sıcak daldırma galvaniz kaplanması şarttır.

Projeniz İçin Teknik Ön İnceleme ve Statik Metraj Teklifi Alın

Otoyol, akıllı ulaşım sistemleri (ITS) veya şehirlerarası yol projelerinizde; KGM ve UKOME onay süreçlerini revizyonsuz tamamlamak, aktif trafik üzerinde can güvenliğini mutlak kılan aerodinamik çelik tag ve VMS tasarımlarına ulaşmak ve imalat tonajınızı rasyonel metrajlarla yönetmek için projelerinizi ileri mühendislik araçlarıyla modelliyoruz. Yol enkesit DWG çiziminizi, VMS kabin ağırlık/ölçü föyünüzü ve yol kenarı zemin etüt verilerinizi teknik ekibimize ileterek ÇYTHYEP ve TS EN 1993 standartlarında yapısal fizibiliteyi başlatabilir; onay garantili resmi statik proje teklifimizi doğrudan alabilirsiniz.