Back to the topics list

inşaat mühendisliği

Öğrenme hedefleri

Bu dersin sonunda;

• İnşaat mühendisliğini tanımlayın
• İnşaat mühendisliğinin tarihini açıklayın
• İnşaat mühendisliğinin alt disiplinlerini açıklayın
• İnşaat mühendisliğinin işlevlerini açıklayın
• İnşaat mühendisliğinin faydalarını açıklayın
• İnşaat mühendisliğindeki son gelişmeler

İnşaat mühendisliği, fiziksel ve doğal olarak inşa edilmiş çevreyi tasarlamak, inşa etmek ve sürdürmekle ilgilenen bir mühendislik türünü ifade eder. Köprüler, yollar, kanallar, havaalanları, barajlar, demiryolları ve kanalizasyon sistemleri gibi kamusal işleri içerir.

İnşaat mühendisliği, askeri mühendislikten sonra ikinci en eski mühendislik disiplinidir. Geleneksel olarak birkaç alt disipline ayrılır. İnşaat mühendisliği hem kamu hem de özel sektörde gerçekleşebilir.

İnşaat mühendisliğinin tarihi

İnşaat mühendisliğinin tarihi, yapı, coğrafya, malzeme bilimi, jeoloji, hidroloji, topraklar, mekanik, çevre bilimi ve proje yönetimi gibi alanlardaki bilgilerle bağlantılıdır.

Antik tarih ve ortaçağ boyunca, çoğu inşaat ve mimari tasarım marangozlar ve taş ustaları gibi zanaatkarlar tarafından yürütülmüştür. Var olan altyapı sınırlıydı ve tasarımda tekrarlayıcıydı.

İnşaat mühendisliğine uygulanabilir fiziksel ve matematiksel problemlere bilimsel bir yaklaşımın erken bir örneği, MÖ 3. yüzyılda Arşimet'in çalışmasıdır. Çalışmaları, kaldırma kuvveti gibi kavramların anlaşılmasını ve Arşimet'in vidası gibi pratik çözümler getirdi.

İnşaat mühendisliğinin en eski uygulaması Mısır'daki İndus vadisinde ve eski Irak'taki Mezopotamya'da başladı. Bu, MÖ 4000 ile 2000 yılları arasında gerçekleşti. Bu dönemde inşaat mühendisliğinin gelişimi, esas olarak insanların göçebe yaşamdan vazgeçmesinden etkilendi. Bu, daha fazla barınak inşa etme ihtiyacını doğurdu. Bu dönemde ulaşım ihtiyacı da artarak tekerleğin ve yelkenciliğin icadına yol açtı.

İnşaat mühendisliği yapılarının diğer tarihi örnekleri şunlardır;

• Mısır'daki piramitler (M.Ö. 2700-2500)
• Qanat su yönetim sistemi
• Antik Yunanistan'daki Parthenon (M.Ö. 447-438)
• Appian yolu Romalı mühendisler tarafından (M.Ö. 312) ve
• Çin Seddi (M.Ö. 220).

İnşaat mühendisliğinin alt disiplinleri

İnşaat mühendisliğinin alt disiplinleri şunlardır;

• Yapı mühendisliği. Köprüler, binalar ve kanallar gibi yapıların tasarımı ve analiziyle ilgilenir. Bir yapıya etki eden yüklerin ve yükten kaynaklanan kuvvetlerin ve gerilimlerin tanımlanmasını içerir. Bu analizden sonra, mühendisler bu yükleri başarıyla destekleyebilen ve bunlara direnebilen bir yapı tasarlarlar. Bu yükler şunları içerir; yapının kendi ağırlığı, hareket eden tekerlek yükü, deprem yükü ve sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan yük. Yapı mühendisleri, kullanım için etkili ve güvenli yapılar tasarlamalıdır. Mühendisler için tasarım hususları şunları içerir; kararlılık, güç ve sertlik.
• İnşaat mühendisliği. İnşaat projelerinin planlanması ve yürütülmesini içerir. Tüm inşaat malzemelerinin taşınması ve yapı mühendisliği gibi diğer inşaat mühendisliği biçimleri tarafından oluşturulan tasarıma dayalı saha geliştirme gibi faaliyetlerle ilgilenir. İnşaat mühendislerinin bazı görevleri şunlardır; lojistik operasyonları değerlendirmek, malzeme fiyatlarını izlemek ve sözleşmeleri hazırlamak ve incelemek.
• Çevre mühendisliği. Atıkların (termal, biyolojik ve kimyasal atıklar) işlenmesi, hava ve suyun arıtılması ve kirlenmiş alanların iyileştirilmesi gibi faaliyetleri içerir. Çevre mühendisleri ayrıca insan eylemlerinin çevresel sonuçları hakkında bilgi derleme rolüne sahiptir.
• Adli mühendislik. Bileşenlerin, malzemelerin, ürünlerin ve yapıların amaçlandığı gibi çalışıp çalışmadığını belirlemek için incelenmesini içerir. Bu, mal hasarını veya can kaybını önlemek için yapılır. Başlıca amaçları, arızanın nedenini araştırmak ve iyileştirmektir.
• Malzeme bilimi ve mühendisliği. Beton ve çelik ve alüminyum gibi güçlü metaller gibi malzemelerin temel özelliklerini incelemeyi içerir. Farklı mühendislik işleri için kullanılacak en iyi malzemeleri anlamamıza yardımcı olur.
• Ulaştırma mühendisliği. İnsanların ve malların bir yerden başka bir yere etkili bir şekilde hareket etmesinin kolay olduğu bir ortam yaratmayı içerir. Bu, demiryolu sistemleri, otoyollar, havaalanları, kanallar ve sokaklar gibi ulaşım için altyapı tasarlamayı, inşa etmeyi ve bakımını içerir.
• Su kaynakları mühendisliği. Suyun toplanması ve yönetimini içerir. Ayrıca, çoğunlukla su olmak üzere, hem yüzey hem de yüzey altı sıvıların taşınması ve akışıyla ilgilenir.
• Arazi Ölçümü. Arazi ölçümü, dünyanın yüzeyinde veya yakınında belirli boyutları ölçme sürecidir. Arazi ölçümcüleri, demiryolları, otoyollar ve sokaklar gibi diğer altyapılar için rota belirlemeye yardımcı olur.

İnşaat mühendisliğinin işlevleri

İnşaat mühendisliğinin fonksiyonları üç kategoriye ayrılır: İnşaat öncesinde gerçekleştirilen fonksiyonlar, inşaat sırasında gerçekleştirilen fonksiyonlar ve inşaat sonrasında gerçekleştirilen fonksiyonlar.

1. İnşaat öncesinde gerçekleştirilen inşaat mühendisliğinin işlevleri şunlardır:

• Uygunluk çalışmaları. Bu, inşaatın amacı ve projeye alternatifler hakkında kapsamlı bir çalışmadır. Örneğin, uygunluk çalışmaları bir köprü mü yoksa bir tünel mi inşa edileceğini belirleyebilir. Bu çalışma yürütülürken hem ekonomik hem de mühendislik sorunları dikkate alınmalıdır.
• Saha araştırmaları. Bu, fizibilite çalışmalarına benzer ancak daha kapsamlıdır. Bu, yapıların güvenliğini garanti altına almak için toprak mekaniğinin incelenmesini içerir.
• Tasarım. Bu, termodinamik, hidrolik ve nükleer fizik gibi alanlardan tasarım teorisinin tasarım sistemlerine uygulanmasıdır. Ayrıca, yeni gelişmiş tasarımlar ortaya çıkarmak için teknoloji ve malzemelerin yapısal analizi alanında araştırmayı da içerir.

2. İnşaat. Fizibilite çalışmalarının ardından mühendis, inşaat göreviyle görevlendirilir. İnşaat öncesi çalışmalar ve tasarımın ardından mühendisin malzemeleri satın alması ve inşaatı yürütmek için bir ekip kurması gerekir.

3. Bakım, inşaattan sonra gerçekleştirilen bir inşaat mühendisliği işlevidir. Bir yapıyı iyi durumda tutmak için geçici bir çalışma içerir.

İnşaat mühendisliğinin faydaları

• Yol, demir yolu, kanal ve köprülerin inşasıyla ulaşımı teşvik eder.
• Kömür ve petrol madenciliği, hidroelektrik ve güneş enerjisi üretimi gibi faaliyetleri destekleyerek enerjinin gelişimini teşvik eder.
• Atık bertarafını iyileştirerek toplum sağlığını destekler.
• Sulama sistemlerinin geliştirilmesi yoluyla tarım gibi ekonominin farklı sektörlerinin gelişmesini sağlar.

İnşaat mühendisliğindeki son gelişmeler

• Bina Bilgi Modellemesi (BIM): BIM, proje iş birliğini ve görselleştirmeyi geliştirir, malzemeler, zaman çizelgeleri ve maliyetler hakkında gerçek zamanlı verileri entegre ederek inşaatı daha verimli hale getirir ve hataları azaltır
• Sürdürülebilir Malzemeler: Kendini onaran beton, geri dönüştürülmüş kaynaklar ve biyo-bazlı yalıtım gibi çevre dostu malzemelerin kullanımı artıyor, çevresel etkiyi azaltmayı ve enerji verimliliğini artırmayı hedefliyor
• 3D Baskı: 3D beton baskısı, inşaatı hızlandırıyor, minimum atık ve azaltılmış işçilik maliyetleriyle hassas, karmaşık yapılara olanak sağlıyor
• Akıllı Altyapı: Altyapıdaki IoT teknolojisi (örneğin akıllı yollar, kendi kendini izleyen köprüler) kaynakları verimli bir şekilde yöneten ve kentsel yaşamı iyileştiren daha akıllı, daha duyarlı şehirler yaratıyor
• Robotik ve Otomasyon: Robotlar, tuğla döşeme, malzeme taşıma ve saha izleme gibi görevlerde giderek daha fazla kullanılıyor, bu da işgücü eksikliğini giderirken üretkenliği ve güvenliği artırıyor
• Şantiye Dışı İnşaat: Prefabrikasyon ve modüler inşaat yöntemleri, hızları, kalite kontrolleri ve şantiye atıklarını en aza indirerek azaltılmış çevresel etkileri nedeniyle giderek daha popüler hale geliyor.