İnşaat mühendisliği

İnşaat mühendisliği, malzeme ve tekniği en iyi şekilde bir araya getiren, yapıların plan, proje, yapım ve denetlenmesiyle uğraşan temel mühendislik dalıdır. İnşaat mühendisleri her türlü bina, baraj, havaalanı, köprü, yol, su kemerleri, liman, kanalizasyon, su şebekesi, tünel, demiryolu, hızlı tren projeleri, metro vb. hizmet ve endüstri yapılarının planlanması, projelendirilmesi, yapımı ve denetimi konuları ile ilgili eğitim ve araştırma yapar. Mühendisliğin anası olarak da kabul edilen inşaat mühendisliği askerî mühendislikten sonra gelen en eski temel mühendislik dalıdır ve İngilizce kelime anlamı civil engineering ilk olarak 18.yy. da askerî olmayan mühendislik çalışmalarını askerî mühendislikten ayırabilmek için kullanılmıştır. İnşaat mühendisliği kurucu mühendislik alanlarının başında gelir. İnşaat mühendisliği geniş bir alanı kapsadığından çeşitli dallarda uzmanlaşma gereği duyulmaktadır. Bu alanların başlıcaları, çevre mühendisliği, geoteknik, belediye ya da kentsel mühendislik, kıyı mühendisliği, ölçme bilgisi, yapı mühendisliği, temel mühendisliği, su mühendisliği, malzeme bilimi, ulaştırma mühendisliği vb. konulardır.

İnşaat mühendislik mesleğinin tarihi

Ayrıca bakınız: Yapısal mühendislik tarihi
İnşaat mühendisliği, insan varlığının başlangıcından beri hayatın bir unsuru olmuştur. İnşaat mühendislik biliminin ilk örnekleri, M. 4000 ve MÖ 2000 yılları arasında Antik Mısır ve Mezopotamya (Eski Irak) bölgelerinde, insanların göçebe hayatı terk ederek, barınak yapımı ihtiyacı doğduğu sıralarda başlamış olabilir. Bu süre zarfında, tekerlek ve yelken gelişimiyle birlikte ulaşım, önemi gitgide artan bir ihtiyaç haline gelmiştir.
Modern zamanlara kadar inşaat mühendisliği ve mimarlık arasında net bir ayrım yoktu. Dönemin inşaat mühendisleri ve mimarları için genellikle aynı kişiye atıfta bulunularak birbirinin yerlerine kullanıldı. Mısır'daki piramitlerin yapımı (yaklaşık M. Ö.2700-2500) büyük yapı inşaatlarının ilk örneklerindendir. Diğer antik tarihi inşaat mühendisliği yapıları Antik Yunanistan'da yapılan Athena tapınağı Parthenon (MÖ 447-438), Roma mühendisleri tarafından yapılan Appian Yolu (MÖ 312), Çin İmparatoru Shih Huang Ti'nin emriyle General Meng t'ien tarafından yapılan Çin Seddi (MÖ 220) ve Sri Lanka'nın Anuradhapura şehrinde bulunan Jetavanaramaya buda anıtı (3. yy) olarak sayılır.

İnşaat mühendislik biliminin dünya üzerinde öncü okulu olarak Fransa'da Köprü ve Otoyol Kolordu'sundan ayrılarak 1747 yılında büyüyüp Köprü ve Karayolları Ulusal Okulu ismini alan okulu örnek verebiliriz. Bu okulun öğretmenleri hidrolik, makine mekaniği ve malzeme biliminde ana standartlar haline gelen kitaplar yayınladılar. İhtiyaçtan dolayı tasarım, hesaplama, amprik formüller gibi kavramları kendi kendini yetiştirerek kullanan sivil halkın içerisinden asker olmasalar da mühendislik yapan kişiler oluştu. İngiltere'de James Brindley bir değirmenci olarak başladı ve yüzyılın önde gelen kanal üreticisi haline geldi, John Rennie değirmenci çırağı iken Yeni Londra Köprüsünü inşa etti. Bir taş ustası olan Thomas Telford, İngiltere'nin önde gelen karayolu üreticisi oldu.
İnşaat mühendisliği terimi ise dünyada ilk olarak civil engineering şeklinde 18. yüzyılda, askerî mühendislik eylemlerinden farklı olarak sivil halkın mühendislik hareketlerini betimleyebilmek için kullanıldı. Eddystone Fenerini inşa eden John Smeaton, kendi kendine inşaat mühendisi diyen ilk kişi olarak tarihe geçti. 1771 yılında Smeaton ve birkaç arkadaşı, mesleğin önde gelenlerinin akşam yemeklerinde buluşarak bir araya geldiği, İnşaat Mühendisleri Smeatonian Derneğini kurdular. Bazı teknik buluşmalar oluştuysa da bu grup küçük bir sosyal grup olmaktan öteye gidemedi.
1818 yılında inşaat mühendisleri kurumu Londra'da kuruldu ve 1820 yılında ünlü mühendis Thomas Telford ilk başkanı oldu. Kurum 1828 yılında, inşaat mühendisliğinin resmen bir meslek olarak tanınması ile kraliyet imtiyaz namesini kazandı. İnşaat mühendisliği ise aşağıdaki şekilde tanımlandı;
(İnşaat mühendisliği) hem iç hem dış ticaret için; dahili etkileşim ve alışveriş için yol, köprü, kanal, ırmak taşıması ve iskelelerin inşasının uygulamasında; liman, rıhtım, dalgakıran, deniz fenerlerinin inşasında; ticaret amacıyla yapay güç ile dolaşım sanatında; ve makinelerin uygulama ve inşasında; ve şehir ve kasabaların drenajında (boşaltımında); ülkelerde üretim ve ulaşımın araçları olarak, doğanın büyük güç kaynaklarını insanın kullanımı ve faydasına yönlendirme sanatıdır.
ABD'de inşaat mühendislik eğitimi veren ilk özel üniversite Yüzbaşı Alden Partridge tarafından 1819 yılında kurulan Norwich Üniversitesi oldu. Amerika'da inşaat mühendisliğinde ilk derecelendirilen mühendis 1835 yılında Rensselaer Polytechnic Enstitüsü tarafından ödüllendirildi. Ödül alan ilk kadın mühendis ise 1905 yılında Cornell Üniversitesi tarafından ödüllendirilen Nora Stanton Blatch oldu.

İnşaat mühendislik biliminin tarihi

İnşaat mühendisliği, fiziksel ve bilimsel ilkelerin uygulamasıdır ve (inşaat mühendisliğinin) geçmişi, karmaşık bir şekilde, tarih boyunca devam eden fiziksel ve matematiksel yaklaşımın gelişimiyle ilintilidir. İnşaat mühendisliği, birkaç ayrı uzmanlaşmış alt bilimler de dahil olmak üzere oldukça geniş çaplı bir meslek olduğu için, tarihi, malzeme bilimi, coğrafya, jeoloji, toprak, hidroloji, çevre, mekanik ve diğer birçok alanlardaki bilgi birikimiyle bağlantılıdır.
Eski ve orta çağ tarihi boyunca, en önemli mimari tasarım ve yapılar, zamanla yükselerek baş mimar haline gelen, taş ustaları ve marangozlar gibi zanaatkârlar tarafından yapılmıştır. Tecrübeler saklanır hale gelmiş ve nadiren kendi yerine geçecek çıraklara aktarılmıştır. Hali hazırdaki yapılar, yollar ve alt yapı uygulamaları tekrar edilerek katlanarak artan bir şekle gelmiştir.
Tarihte incelendiğinde İnşaat mühendisliğinin fizik, matematik vb. konulara ait kavramların uygulaması olduğu görülmektedir. Bu yüzden geçmişi de matematik ve fizik ile birlikte değerlendirilir. Fiziksel ve matematiksel problemlere, inşaat mühendisliği için uygulanabilir olan bilimsel yaklaşımın ilk örneklerinden biri, MÖ 3. yüzyılda Arşimetin yüzdürme anlayışımızın temelini oluşturan Arşimet Prensibi, ve Arşimet Vidası gibi pratik çözüm eserleridir. Bir hint matematikçisi olan Brahmagupta ise M.S. 7. yüzyılda kazı hesaplamaları için Hindu-Arap rakamları dayalı aritmatiği kullanmıştır.

Eğitim ve lisans

İnşaat mühendisleri, inşaat mühendisliği için önemli olan tipik bir akademik dereceye sahiptirler. Böyle bir derece için alınan eğitimin uzunluğu genellikle 3-5 yıldır. Bazı üniversitelerde Fen Bilimleri Lisansı olarak tayin edilirken, genellikle tamamlanan derece, Mühendislik Lisansı olarak geçmektedir. Verilen bu derece, fizik, matematik, proje yönetimi, tasarım ve inşaat mühendisliği spesifik konularını kapsayan üniteleri içerir. Başlangıçta bu tür konular inşaat mühendisliği alt mühendisliklerinin, hepsi değilse de, birçoğunu kapsamaktadır. Lisans eğitiminin sonlarına doğru ise, öğrenciler bir veya daha fazla alt mühendisliklerde uzmanlaşma seçerler. Lisans derecesi  (ing: BEng/BSc) almış öğrenciler mühendislik hizmetleri verebilmek için resmen tanınmış olsa da, bazı üniversitelerde öğrencilerin kendi ilgilendikleri belli bir alanda uzmanlaşmaları için lisansüstü mühendislik eğitimi sunulur.
Çoğu ülkede, mühendislik dalında lisans derecesi, meslekte uzman olma yolunda ilk adımı oluşturur ve lisans programı daha önce uzmanlaşmış başka bir kuruluş tarafından onaylanmak zorundadır. Sertifikalı bir lisans programı tamamladıktan sonra mühendis sertifikası verilmeden önce iş tecrübesi ve sınav koşulları gibi gereksinimlerin karşılanması gerekir. Lisans sertifikası verildikten sonra ise Amerika, Kanada ve Güney Afrika'da Uzman Mühendis, birçok Milletler Topluluğunda İmtiyazlı Mühendis, Avustralya ve Yeni Zelanda'da İmtiyazlı Uzman Mühendis, birçok Avrupa Birliği Üyesi Ülkelerinde Avrupa Mühendisi unvanlarını alır. Mühendislerin uluslararası sınırlar arasında uygulamaya olanak sağlayacak şekilde birçok topluluğun ilgili meslek kuruluşları arasında uluslararası mühendislik anlaşmaları bulunmaktadır ve mühendislik sertifikaları geçerli sayılır.
Değişik ülkeler tarafından verilen değişik sertifikaların avantajları yine mühendislik sertifikasının verildiği ülkeye göre farklılık gösterebilir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'da sadece lisanslı bir mühendis, imza ve mühür yetkisine sahiptir, kamuya onaylanması için mühendislik plan ve çizimleri sunabilir ve yine kamu veya özel sektörün faydalanması için mühendislik hizmetleri verebilir. Bu gereksinim Quebec Mühendisleri Yasası gibi devlet ve il mevzuatı tarafından düzenlenir.  Diğer ülkelerde ise, böyle bir mevzuat yoktur. Mesela Avustralya'da, mühendislerin lisansı Queensland eyaleti ile sınırlıdır. Hemen hemen tüm ülkelerde mühendislerin bağlı olduğu ve üyelerini risk ve etik dışı davranıştan koruyan sivil toplum kuruluşları bulunmaktadır. Bu sayede, bu kuruluşlar meslek için etik standartların sağlanmasında önemli bir rol oynar. Mühendislik hizmetleri bu sivil kuruluşların çıkartmış olduğu yönetmelikler gibi birçok devlet kanunu ve çevre hukukuna uymak zorundadır. Aşırı ihmaller karşısında bu kanunların nazarında cezai yaptırımlar söz konusu olabilir.

Kariyer

İnşaat mühendisleri için tipik bir kariyer yolu mevcut değildir. İnşaat mühendisi olmaya hak kazanmış birçok kişi düşük sorumluluk gerektiren işlerle başlarlar ve yetkilerini kanıtladıkça, daha yüksek sorumluluk düzeyi isteyen iş ve görevler için güven kazanırlar. Ancak inşaat mühendisliği  mesleğinin her bir dalı değişik kariyer yolları izlemeyi gerektirmektedir. Bazı alan ve firmalarda giriş derecesindeki mühendisler üst düzey tasarım mühendislerinin "gözleri ve kulakları" olmak üzere inşaat izleme bölümünden işe başlarken, bazı alan ve firmalarda ise rutin analiz tasarım ve yorum konularında işe başlayabilirler. Deneyimli mühendisler ise genellikle kompleks analiz işleri, daha karmaşık tasarım projelerinin yönetimi, diğer mühendislerin yönetimi ya da özel danışmanlığı kapsayacak şekilde adlî mühendislik dallarındaki gibi daha karmaşık ve sorumluluk gerektiren iş ve görevlerde hizmet verirler.

Alt mühendislikleri

Genel olarak, İnşaat Mühendisliği; büyüyen dünya ile birlikte, insan yapısı değişmez projelerin genel arayüzü ile ilgilenir. Genelde inşaat mühendisleri kendilerine verilen sınırlar içerisinde sabit projeler hazırlamak ve toplum, sınıflandırma, drenaj, kaldırım, su temini, kanalizasyon hizmetleri, iletişim kaynağı, elektrik ve arazi bölünmelerinde hizmet etmek için bilirkişi ve uzmanlaşmış inşaat mühendisleri ile yakın bir şekilde çalışır. Genel olarak mühendisler zamanlarının çoğunu proje sahalarını dolaşarak, toplumsal fikir birliklerini geliştirerek ve inşa planları hazırlayarak geçirirler. İnşaat mühendisliği alan mühendisliği olarak da düşünülebilir çünkü inşaat mühendisliğinin kolları genelde bir alanın kullanımının birisinden bir diğerine değişimi üzerinde çalışır. İnşaat mühendisleri, her boyut ve seviyede olan ticari, sanayi, konutsal ve toplumsal çalışma projelerin yapımında, geoteknik mühendisliği, yapısal mühendislik, çevre mühendisliği, ulaşım mühendisliğinin her türlü prensip ve kurallarını kabullenmiştir.

Çevre Mühendisliği

İnşaat mühendisliğinin en geniş alt bilim dallarından biri de çevre mühendisliğidir. Birçok üniversitede "Civil and Environmental Engineering" olarak beraber okutulmaktadır. Çevre mühendisliği, Türkiye'de gerek alanının genişliği, gerek konuda uzman mühendis ihtiyacı doğrultusunda, inşaat mühendisliği bünyesinden ayrılarak ayrı bir bölüm olarak okutulmaktadır. Hidrolik mühendisliği ve kimya mühendisliğinin yanı sıra makine mühendisliği prensiplerinin de yeni yeni katılmaya çalışıldığı, su ve atıksu teknolojileri, hava kirliliği kontrolü, ses kontrolü ( gürültü ), katı atık geri dönüşüm teknolojileri ve yakma sistemleri, ayrıca yakıt pilleri ile atıksudan elektrik akımı üretmek, sulandırılmış atıksu çamuru ile biyogaz üretilerek elektrik üretimi gibi enerji konularıyla da ilgilenmektedir.

Geoteknik mühendisliği

İnşaat mühendisliği alt bilim dallarından biri de geoteknik mühendisliğidir. Geoteknik mühendisliği yapıların yer altında kalan kısımlarını inceler, zemin etüdü yapar, yapıların temellerinin sağlam zemine oturmasını sağlar.Bütün yapıların (binalar, köprüler, istinat duvarları, tüneller, karayolları, demir yolları, limanlar, barajlar vb.) ekonomik olarak zemin üstüne veya içine yerleştirilmesiyle ilgilenir.

Ulaştırma mühendisi

Ulaştırma (trafik) mühendisi, insan ve taşınacak malların ulaşımında, ulaşım yollarının güvenli dizaynını tasarlar. Trafik mühendisi; yolların, otobanların, tren yollarının, kavşakların projelendirmesini uygun standartlara göre yapar.
imalat aşmasında proje müdürü, şantiye şefi, arazi mühendisi pozisyonun da yolun projeye uygun bir şekilde imal edilmesini sağlar.
TC Karayolları, TCDD, TC. Köyhizmetleri gibi kamu kuruluşlarında görev alarak, işin hem imalatını hem de kontrolünü üstlenirler.

Hidrolik mühendisliği

Su (hidrolik) mühendisi, su yollarının ve su yapılarının inşaatı ile ilgilenir. Savakların, barajların, su borularının, kanalların, galerilerin statik ve dinamik analizlerini yapar. Liman yapılarının dalga analizleri ve dalga kıran tasarımlarını yapar. Git gide azalan su miktarı ile bu bölüme verilen önem artmaktadır.

Trafik mühendisliği

Ulaştırma, hidrolik ve geoteknik mühendisliği hesaplarının başlangıcını teşkil eder. Bir yol, kavşak veya üst geçit projelerine yıllık geçen araç sayısı gibi bilgilere ihtiyaç duyulur. Ulaştırma amaçlı yapılarda sanat (su kanalları, hendekler vb.) yapılarında yani hidrolik mühendisliğine giren kısımlarda da trafik ve nüfus bilgilerine ihtiyaç duyulur. Bir bakıma planlama mühendisliği ile beraber çalışmaktadır. Trafik bilgisi bölgenin nüfus (DEMOGRAFİ) gelişmesi ile yakından alakalıdır.