Mga layunin sa pag-aaral
Sa pagtatapos ng araling ito, dapat ay kaya mo nang;
- Tukuyin ang civil engineering
- Ilarawan ang kasaysayan ng civil engineering
- Ipaliwanag ang mga sub-discipline ng civil engineering
- Ipaliwanag ang mga tungkulin ng civil engineering
- Ipaliwanag ang mga benepisyo ng civil engineering
- Pinakabagong pag-unlad sa civil engineering
Ang civil engineering ay tumutukoy sa isang uri ng engineering na tumatalakay sa pagdidisenyo, pagbuo, at pagpapanatili ng pisikal at natural na binuo na kapaligiran. Kabilang dito ang mga pampublikong gawain tulad ng mga tulay, kalsada, kanal, paliparan, dam, riles, at mga sistema ng dumi sa alkantarilya.
Ang civil engineering ay ang pangalawang pinakamatandang disiplina ng engineering pagkatapos ng military engineering. Ito ay tradisyonal na pinaghiwa-hiwalay sa ilang mga sub-disiplina. Maaaring maganap ang civil engineering sa pampubliko at pribadong sektor.
Kasaysayan ng civil engineering
Ang kasaysayan ng civil engineering ay konektado sa kaalaman sa mga larangan tulad ng istruktura, heograpiya, agham ng materyales, heolohiya, hydrology, lupa, mekanika, agham pangkalikasan, at pamamahala ng proyekto.
Sa buong sinaunang kasaysayan at edad ng medieval, karamihan sa disenyo ng konstruksiyon at arkitektura ay isinasagawa ng mga artisan tulad ng mga karpintero at stonemason. Ang imprastraktura na umiiral ay limitado at paulit-ulit sa disenyo.
Ang isang maagang halimbawa ng isang siyentipikong diskarte sa mga problemang pisikal at matematika na naaangkop sa civil engineering ay ang gawa ni Archimedes noong ika-3 siglo BC. Ang kanyang mga gawa ay nagdala ng pag-unawa sa mga konsepto tulad ng buoyancy at mga praktikal na solusyon tulad ng turnilyo ni Archimedes.
Ang pinakalumang kasanayan ng civil engineering ay nagsimula sa Indus valley sa Egypt, at Mesopotamia sa sinaunang Iraq. Naganap ito sa pagitan ng 4000 at 2000 BC. Ang pag-unlad ng civil engineering sa panahong ito ay pangunahing naiimpluwensyahan ng pag-abandona ng nomadic na pag-iral ng mga tao. Lumilikha ito ng pangangailangan para sa pagtatayo ng higit pang mga silungan. Ang pangangailangan para sa transportasyon ay tumaas din sa panahong ito na humahantong sa pag-imbento ng gulong pati na rin sa paglalayag.
Kabilang sa iba pang makasaysayang halimbawa ng mga konstruksyon ng civil engineering;
- Ang mga piramide sa Egypt (2700-2500 BC)
- Ang sistema ng pamamahala ng tubig ng Qanat
- Ang Parthenon sa sinaunang Greece (447-438 BC)
- Ang paraan ng Appian ng mga inhinyero ng Roma (312 BC), at
- Ang Great Wall of China (220 BC).
Mga sub-disiplina ng civil engineering
Ang mga sub-disiplina ng civil engineering ay kinabibilangan ng;
- Structural engineering. Ito ay nababahala sa disenyo at pagsusuri ng mga istruktura tulad ng mga tulay, gusali, at mga kanal. Ito ay nagsasangkot ng pagkilala sa mga load na kumikilos sa isang istraktura at ang mga nagresultang pwersa at stress mula sa load. Pagkatapos ng pagsusuring ito, ang mga inhinyero ay nagdidisenyo ng isang istraktura na may kakayahang matagumpay na suportahan at paglabanan ang mga kargang ito. Kabilang sa mga load na ito; ang sariling bigat ng istraktura, gumagalaw na karga ng gulong, karga ng lindol, at pagkarga mula sa mga pagbabago sa temperatura. Ang mga inhinyero ng istruktura ay dapat magdisenyo ng mga istruktura na epektibo at ligtas para sa paggamit. Kasama sa mga pagsasaalang-alang sa disenyo para sa mga inhinyero; katatagan, lakas, at katigasan.
- Construction engineering. Kabilang dito ang pagpaplano at pagpapatupad ng mga proyekto sa pagtatayo. Ito ay tumatalakay sa mga aktibidad tulad ng transportasyon ng lahat ng mga materyales sa konstruksyon at pagbuo ng site batay sa disenyo na itinatag ng iba pang mga anyo ng civil engineering tulad ng structural engineering. Ang ilan sa mga gawain ng mga construction engineer ay kinabibilangan; pagsusuri ng mga logistical operations, pagsubaybay sa mga presyo ng mga supply, at pagbalangkas at pagsusuri ng mga kontrata.
- Environmental engineering. Kabilang dito ang mga aktibidad tulad ng paggamot ng mga basura (thermal, biological, at chemical waste), paglilinis ng hangin at tubig, at remediation ng mga kontaminadong lugar. Ang mga enhinyero ng kapaligiran ay mayroon ding tungkulin sa pag-iipon ng impormasyon tungkol sa mga kahihinatnan ng kapaligiran ng mga aksyon ng tao.
- Forensic engineering. Kabilang dito ang pagsisiyasat ng mga bahagi, materyales, produkto, at istruktura upang matukoy kung gumagana o gumagana ang mga ito ayon sa nilalayon. Ginagawa ito upang maiwasan ang pagkasira ng ari-arian o pagkawala ng buhay. Ang kanilang pangunahing layunin ay upang siyasatin ang sanhi ng kabiguan at mapabuti.
- Agham at engineering ng mga materyales. Kabilang dito ang pag-aaral ng mga pangunahing katangian ng mga materyales tulad ng kongkreto at malalakas na metal tulad ng bakal at aluminyo. Nakakatulong ito sa amin na maunawaan ang pinakamahusay na mga materyales na gagamitin para sa iba't ibang mga gawa ng engineering.
- Inhinyero ng transportasyon. Kabilang dito ang paglikha ng isang kapaligiran kung saan madali para sa mga tao at mga kalakal na lumipat mula sa isang lugar patungo sa isa pa nang epektibo. Kabilang dito ang pagdidisenyo, pagtatayo, at pagpapanatili ng imprastraktura para sa transportasyon tulad ng mga sistema ng tren, highway, paliparan, kanal, at kalye.
- Inhinyero ng mga mapagkukunan ng tubig. Kabilang dito ang pagkolekta at pamamahala ng tubig. Nababahala din ito sa pagdadala at pagdaloy ng mga likido, karamihan ay tubig, parehong ibabaw at ilalim ng ibabaw.
- Pagsusuri. Ang pag-survey ay ang proseso ng pagsukat ng ilang sukat sa ibabaw o malapit sa ibabaw ng lupa. Tumutulong ang mga surveyor na maglatag ng ruta para sa iba pang mga imprastraktura gaya ng mga riles, highway, at kalye.
Mga function ng civil engineering
Ang mga tungkulin ng civil engineering ay nahahati sa tatlong kategorya: mga function na isinagawa bago ang konstruksiyon, mga function na isinagawa sa panahon ng konstruksiyon, at mga function na isinagawa pagkatapos ng konstruksiyon.
1. Ang mga tungkulin ng civil engineering na isinagawa bago ang pagtatayo ay kinabibilangan ng:
- Pag-aaral sa pagiging posible. Ito ay isang malawak na pag-aaral ng layunin ng konstruksiyon at mga alternatibo sa proyekto. Halimbawa, maaaring matukoy ng mga feasibility study kung magtatayo ng tulay o tunnel. Habang isinasagawa ang pag-aaral na ito, dapat isaalang-alang ang parehong mga problema sa ekonomiya at engineering.
- Mga pagsisiyasat sa site. Ito ay katulad ng feasibility study ngunit mas malawak. Kabilang dito ang pag-aaral ng mekanika ng lupa upang matiyak ang kaligtasan ng mga istruktura.
- Disenyo. Ito ang aplikasyon ng teorya ng disenyo mula sa mga larangan tulad ng thermodynamics, hydraulics, at nuclear physics sa mga sistema ng disenyo. Kasama rin dito ang pananaliksik sa teknolohiya at pagsusuri ng istruktura ng mga materyales upang makabuo ng mga bagong advanced na disenyo.
2. Konstruksyon. Pagkatapos ng feasibility studies, ang inhinyero ay may tungkulin sa pagtatayo. Kasunod ng mga pag-aaral at disenyo bago ang konstruksyon, ang inhinyero ay kinakailangang bumili ng mga materyales at mag-ipon ng isang pangkat upang magsagawa ng konstruksiyon.
3. Ang pagpapanatili ay isang tungkulin ng civil engineering na isinasagawa pagkatapos ng konstruksiyon. Ito ay nagsasangkot ng pansamantalang trabaho upang mapanatili ang isang istraktura sa magandang anyo.
Mga benepisyo ng civil engineering
- Itinataguyod nito ang transportasyon sa pamamagitan ng paggawa ng mga kalsada, riles, kanal, at tulay.
- Itinataguyod nito ang pagpapaunlad ng kapangyarihan sa pamamagitan ng pagsuporta sa mga aktibidad tulad ng pagmimina ng karbon at langis, hydroelectric, at pagbuo ng solar power.
- Itinataguyod nito ang kalusugan ng publiko sa pamamagitan ng pagpapahusay ng pagtatapon ng basura.
- Itinataguyod nito ang iba't ibang sektor ng ekonomiya tulad ng agrikultura sa pamamagitan ng pagpapaunlad ng mga sistema ng irigasyon.
Pinakabagong pag-unlad sa civil engineering
- Building Information Modeling (BIM): Pinahuhusay ng BIM ang pakikipagtulungan at visualization ng proyekto, pagsasama ng real-time na data sa mga materyales, timeline, at gastos, ginagawang mas mahusay ang konstruksiyon at binabawasan ang mga error
- Sustainable Materials: Ang paggamit ng mga eco-friendly na materyales tulad ng self-healing concrete, recycled resources, at bio-based insulation ay tumataas, na naglalayong bawasan ang epekto sa kapaligiran at pagbutihin ang energy efficiency
- 3D Printing: Ang 3D concrete printing ay nagpapabilis sa konstruksyon, na nagbibigay-daan para sa tumpak, kumplikadong mga istraktura na may kaunting basura at pinababang gastos sa paggawa
- Matalinong Imprastraktura: Ang teknolohiya ng IoT sa imprastraktura (hal., matalinong mga kalsada, mga tulay sa pagsubaybay sa sarili) ay lumilikha ng mas matalino, mas tumutugon na mga lungsod na mahusay na namamahala ng mga mapagkukunan at nagpapahusay sa pamumuhay sa lungsod
- Robotics at Automation: Ang mga robot ay lalong ginagamit para sa mga gawain tulad ng bricklaying, paghawak ng materyal, at pagsubaybay sa site, pagpapalakas ng produktibidad at kaligtasan habang tinutugunan ang mga kakulangan sa paggawa
- Off-Site Construction: Ang mga pamamaraan ng prefabrication at modular na konstruksyon ay nagiging mas popular para sa kanilang bilis, kontrol sa kalidad, at pinababang epekto sa kapaligiran sa pamamagitan ng pagliit ng on-site na basura
