İnşaat mühendisliği nedir?

Unsplash

Henry Petroski[1]Petroski, H. (2010) “The essential engineer: Why science alone will not solve our global problems” New York:Knopt. “Bilim bilmekle, mühendislik ise yapmakla ilgilidir.” der. Mühendisler, bilimi, matematiği, teknolojiyi ve yaratıcılıklarını kullanarak insanlığın sorunlarına çözüm bulan, sistem, proje ve ürün geliştiren kişilerdir.

İnşaat mühendisleri de insanların barınma, içme suyu, enerji, ulaşım vb. ihtiyaçlarını karşılamayı hedefler. Çevremizde gördüğümüz konut, hastane, okul, yol, köprü, baraj, liman ve benzeri yapılar, inşaat mühendislerinin tasarladığı ve inşa ettiği “yapılı çevrenin (imar edilmiş çevre)” parçalarıdır. İnşaat mühendisleri, deprem, sel, heyelan ve benzeri doğal afetlere karşı dirençli yapılar ve altyapı sistemleri geliştirir; küresel ısınma gibi insanlığın karşı karşıya kaldığı sorunların etkisini azaltacak, doğanın dengesini bozmadan insanların yaşam kalitesini artıracak mühendislik çözümleri üretirler. Örneğin, kendi tüketimi kadar enerji üreten net sıfır enerjili binalar, akıllı köprüler ve geri dönüştürülebilir malzemeler kullanılarak üç boyutlu yazıcılar ile üretilmiş binalar, sürdürülebilir kalkınma hedeflerine uygun olarak inşaat mühendisleri tarafından geliştirilmekte olan yapılardır. İnşaat mühendisliği, her bir yapının koşullara ve ihtiyaçlara göre özel olarak tasarlandığı, yaratıcılığın önemli rol oynadığı bir meslektir.

İnşaat mühendisleri yapıları ve sistemleri inşa ederken, kullanım, dayanıklılık, güvenirlilik gibi teknik performansa yönelik kriterleri ve sosyo-ekonomik ve çevresel etkileri, işçi sağlığı ve iş güvenliğini de göz önünde bulundururlar.  İnşaat mühendisleri, jeoloji, jeofizik, harita, elektrik-elektronik ve makine mühendisliği gibi çeşitli mühendislik alanlarından ve mimarlık, şehir-bölge planlama, ekonomi, sosyoloji gibi farklı disiplinlerden uzmanlarla birlikte çalışırlar.

Örneğin bir barajın inşaatında, baraj yerinin seçiminde jeolojik yapı, havzanın hidrolojik, meteorolojik özellikleri ve benzeri konular ile birlikte barajın bölge halkına, iklimine ve doğal hayata etkileri disiplinlerarası proje ekipleri tarafından değerlendirilir. Ekonomik yapılabilirlik çalışmaları tamamlandıktan sonra, baraj yerinin topoğrafik ve jeolojik özellikleri harita mühendisleri ve jeoloji mühendisleri tarafından belirlenir. Hidrologlar yeraltı sularını değerlendirir. Zemin koşullarının iyileştirilmesi gerekiyorsa geoteknik alanında uzmanlaşmış inşaat mühendisleri tarafından zemin güçlendirilir. Barajın boyutlandırılması, bilgisayar ortamında gerçekleştirilen analizlerle, depreme dayanıklılık ve mevcut yönetmelikler gözetilerek, inşaat mühendislerince gerçekleştirilir. Barajın elektro-mekanik tasarımı makine ve elektrik-elektronik mühendisleri tarafından gerçekleştirilir.  Yapımın öngörülen sürede ve maliyette tamamlanabilmesi için ayrıntılı iş planları hazırlanır, projenin büyüklüğüne bağlı olarak yüzlerce ve hatta binlerce kişinin çalışacağı şantiyeler kurulur. Şantiyedeki yapım yöntem ve süreçleri inşaat mühendisleri tarafından planlanır ve yönetilir.

İnşaat mühendisliği, bir altyapı ya da üstyapı projesinin fikir olarak ortaya çıkmasından başlayarak, ekonomik yapılabilirlik incelemesi, yapısal tasarımı, yapımı, bakım-onarımı, işletilmesi, hatta yıkımı ve yeniden kullanımına kadar tüm süreçleri içeren, her aşamasında teknik bilgi ve yetkinlik, farklı disiplinlerden insanlarla çalışabilme becerisi, etkin iletişim becerisi ve yaratıcılık gerektiren, heyecan verici bir meslektir. Bir inşaat mühendisinin en büyük kişisel ödüllerinden biri, daha güvenli ve yaşanabilir bir çevre oluşturmak için yarattığı kalıcı yapılardan duyduğu tatmindir.

İnşaat mühendisliğinin uzmanlık alanları 


Shutterstock

Yapı mühendisliği deprem ve diğer doğal afetlere dirençli yapılar tasarlayan, yapı statiği ve dinamiği prensipleriyle birlikte yapı malzemesi alanındaki güncel bilgileri kullanarak, çelik, betonarme, ahşap vb. yapıların analizini gerçekleştiren uzmanlık alanıdır. Tasarım sırasında deprem ve diğer doğal afetler dikkate alınarak, betonarme, çelik, ahşap veya yığma yapılara özgü mekanik davranış modelleri kurgulanır ve uygun çözüm hedeflenir.


Tünel inşaatı – Shutterstock

Geoteknik mühendisliği inşaat mühendisliğinin zemin ile ilgilenen alt uzmanlık alanıdır. Zeminin özelliklerinin belirlenmesi, oturma ve taşıma gücünün hesaplanması, buna göre temel tasarımı, gerekmesi durumunda zemin iyileştirme yönteminin belirlenmesi gibi konular ile ilgilenilir. Zeminin dinamik davranış özelliklerinin belirlenmesi ve sismoloji de uzmanlaşılan konular arasındadır.


Yusufeli Barajı Şantiyesi (Kaynak: dsi.gov.tr)

Hidrolik ve su kaynakları alanlarında uzmanlaşmış inşaat mühendisleri, su yapıları, su temini, atık su toplama, sulama sistemleri gibi yapıların tasarımını ve yapımını gerçekleştirir; su yapılarının sosyo-ekonomik ve çevresel etkilerini de gözeterek su kaynaklı problemlere çözümler üretirler. Bu alanda, coğrafi bilgi sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri yoğun olarak kullanılır. Hidromekanik alanında akışkanlar mekaniği prensipleri kullanılarak su ile yapının etkileşimi modellenir, barajlar, kanallar gibi su yapılarının analizi ve tasarımı yapılır.


Su yapıları ile ilgilenen alt uzmanlık alanlarından biri de kıyı ve deniz mühendisliğidir. Liman, kıyı koruma yapıları, deniz deşarj sistemleri ve benzeri deniz yapılarının analizi ve tasarımı, kıyı alanlarının yönetimi, tsunami, fırtına kabarması gibi deniz doğal afetlerin model çalışmaları ve iklim değişikliği konularında uzmanlıkların olduğu bir alandır.


Yavuz Sultan Selim Köprüsü.

Ulaştırma mühendisliği karayolları, raylı sistemler ve benzeri ulaştırma yapı ve sistemlerinin tasarımı, trafik akım modellemesi, ulaşım ekonomisi, planlaması, yönetimi, asfalt ve benzeri yol malzemeleri ile ilgili uzmanlıkların bulunduğu bir alandır. Akıllı şehirler ve sürdürülebilir ulaştırma sistemleri de bu alanın alt-uzmanlık alanlarındandır.


Unsplash

Yapı Malzemesi alanında, yapı malzemeleri (beton, çimento, ahşap, çelik, polimerler vb.) ile ilgili deneysel ve hesaplamalı çalışmalar yürütülür. Bu alan; yapı malzemelerinin bileşimleri, mikro yapıları, makro özellikleri ve davranışlarıyla ilgilidir. Uygun yapı malzemelerinin seçimi, kalite kontrol ve izleme, kullanılacak malzemelerin mevzuat ve şartnamelerle uyumu, yeni malzemelerin geliştirilmesi, bilinen malzemelerin yeni ve farklı amaçlarla kullanımının araştırılması, modelleme ve prototip tasarımı gibi birçok alt alan içerir. Malzeme davranışlarının dayanım, mekanik özellikler, boyut kararlılığı, dayanıklılık açılarından modellenmesi, yüksek performanslı lifli malzeme teknolojisi, atıkların yapı malzemesi olarak değerlendirilmesi, katmanlı üretim gibi birçok alt alanda araştırma ve uygulama olanakları bulunur.


Shutterstock

Yapım mühendisliği ve yönetimi alanında, inşaat projelerinin yapılabilirlik analizi, planlanması ve yönetimi ile ilgili konularda çalışılır. Mühendislik ekonomisi, şantiye otomasyonu ve yönetimi, yapım teknikleri, dijital tasarım ve yönetim, yapı bilgi modellemesi, sürdürülebilir inşaat, işçi sağlığı ve iş güvenliği gibi konular uzmanlık alanlarındandır. İnşaat projeleri teknik ve ekonomik yapılabilirlik, sosyal, hukuksal ve sürdürülebilirlik bakış açıları ile irdelenir, yönetsel süreçler tasarlanır, karar destek sistemleri ve teknolojik çözümler geliştirilir.


İnşaat mühendisliği eğitimi

İnşaat mühendisliğinin teknik temeli, matematik ve doğa bilimleridir. Üniversite eğitiminin ilk iki senesi, matematik, fizik ve kimya dersleri yanı sıra, mühendislik mekaniği olarak adlandırılan ve meslek derslerinin temellerini oluşturan kuramsal dersleri kapsar. Statik, dinamik, malzeme bilimi, yer bilimleri, katı cisimler mekaniği ve akışkanlar mekaniği gibi derslerde öğrenciler, fizik kurallarına dayanarak kurulan matematik esaslı modellerle tanışırlar. Üçüncü sınıf ve dördüncü sınıfın bir kısmı, teknik temellerin üzerine mesleki bilgi ve becerileri eklemeyi hedefler. Binaların, zemin yapılarının, ulaşım ve hidrolik sistemlerin hesap ve tasarımı ile birlikte yapım yöntemleri, proje planlama ve yönetimi konularında da dersler alınır. Belirsizlik altında değerlendirme ve karar verebilme becerilerini geliştiren istatistik ve olasılık konuları da mühendislik eğitiminin ayrılmaz bir parçasıdır.

Yapı bilgi modeli, Kaynak: ODTÜ

Teknik eğitimin kuramsal kısmı çeşitli laboratuvar çalışmalarıyla desteklenir. Yapı mekaniği, zemin mekaniği, yapı malzemeleri, hidrolik ve diğer laboratuvarlarda deneylere katılan öğrenciler hem deney tasarlama ve gerçekleştirme konusunda hem de toplanan veriyi inceleyip sonuçları yorumlama konusunda deneyim elde ederler. İnşaat mühendisliği için vazgeçilmez olan analiz, çizim, yapı bilgi modellemesi, süre planlaması gibi farklı alanlarda kullanılan yazılımlar öğretilir.

İnşaat mühendisliği eğitimi, teknik eğitim programını destekleyecek insan ve toplum bilimleri dersleri olmadan eksik kalacaktır. Ekonomi, sürdürülebilirlik, meslek etiği gibi konularda donanımın yanı sıra, iş hayatında başka disiplinlerle ortak çalışması gereken inşaat mühendisleri için kazanılması gereken en önemli becerilerden bazıları iletişim, grup çalışması ve liderliktir. Eğitim programının önemli bir hedefi, öğrencilerin tasarım problemleri üzerinde çalışabilecek, ekip çalışmasıyla mühendislik çözümleri üretebilecek ve en uygun çözümü hayata geçirmek için yönetim planları hazırlayabilecek duruma gelebilmelerine destek olmaktır. Ayrıca, inşaat mühendisleri, lisans eğitimleri sırasında, şantiye ve ofis stajları yapmakta, sektör ile ilgili bilgi ve deneyim kazanmaktadır.

İnşaat mühendisleri hangi işlerde çalışır?

Bir inşaat mühendisi, özel sektörde ve kamuda, işveren, danışman, uygulamacı ve denetleyici rollerinde planlama, tasarım, yapım ve yönetim ile ilgili farklı görevler üstlenebilir.

Shutterstock.

Tasarım mühendisi olarak çalışan inşaat mühendisleri, bilgisayar ortamında yapısal analizleri yapan, standartlara uygun olarak projelendiren mühendislerdir. Tasarım mühendisleri, uzmanlık alanlarına göre farklı kamu kurumlarında (Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Karayolları Genel Müdürlüğü vb.) ve özel mühendislik ve müşavirlik şirketlerde istihdam edilir. İnşaat mühendisleri, iş geliştirme, yapılabilirlik analizi, teklif hazırlama, planlama, sözleşme yönetimi ve benzeri yönetsel işleri yapmak üzere teknik ofislerde görevlendirilir. İnşaat mühendisleri, yapı denetimi firmalarında, inşaat otomasyonu-bilişimi ve yapım yönetimi alanlarında danışmanlık hizmeti veren şirketlerde de istihdam edilir.  Yapı malzemeleri alanında uzmanlaşmış mühendisler, yalıtım malzemeleri, yapı kimyasalları, yapı malzemelerinin geri dönüşümü ile ilgili işlerde çalışabilir, hazır beton üretim fabrikalarında istihdam edilebilir.

Ağırlıklı olarak inşaat şirketlerinde istihdam edilen inşaat mühendisleri, faaliyet alanı inşaat olmayan ancak işveren olarak büyük inşaat ve yatırım projeleri geliştiren şirketlerde (örneğin finans, enerji, savunma şirketleri vb.) de çalışabilir.

Şantiyeler, uygulama sahalarıdır. İnşaat mühendislerinin pek çoğu ulusal ve uluslararası inşaat şantiyelerinde saha mühendisi/şefi, iş güvenliği uzmanı, kalite yöneticisi ve benzeri unvanlarla görev yapar. İş planının sahada uygulanması, işlerin öngörülen biçimde gerçekleştirilmesi, malzeme ve uygulama kalitesinin denetimi, iş güvenliğinin sağlanması şantiyelerde çalışan inşaat mühendislerinin görevlerindendir. İnşaat mühendisliği yerel, yalnızca eğitim alınan ülkede icra edilen bir meslek değildir. İnşaat mühendisleri dünyanın çok farklı coğrafyalarında yürütülen projelerde yer alır ve uluslararası proje takımları ile birlikte çalışırlar.

Toplumun değişen ihtiyaçlarına ve teknolojik ilerlemelere uygun olarak inşaat mühendisliğinin kapsamı, üretilen yapılar ve yapım yöntemleri değişiyor. Örneğin, inşaat mühendisleri NASA’nın Ay’da ve Mars’ta yerleşim projesinde yer alıyor ve dünya dışı yerleşim ile ilgili mühendislik çözümleri üretiyor. Sektörde dijitalleşme seviyesi (örneğin akıllı şantiyeler, yapay zekâ uygulamaları, sanal gerçeklik vb.) arttıkça inşaat mühendislerinin çalışma koşulları da değişiyor; çalışma alanları, otomasyon ve bilişim konularını da içerecek şekilde çeşitleniyor.*

* Değerli katkıları icin Prof. Dr. Mehmet Ali Taşdemir ve Prof.Dr. Hilmi Luş’a teşekkürlerimi sunarım.

İrem Dikmen Toker
ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü


Farklı mühendislik alanlarını anlatan Sarkaç yazılarına ulaşmak için tıklayınız. 


Creative Commons LisansıBu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Görseller Wikimedia Commons’dan temin edilmiştir. İçerik kullanım koşulları için tıklayınız.


Notlar/Kaynaklar

Notlar/Kaynaklar
1 Petroski, H. (2010) “The essential engineer: Why science alone will not solve our global problems” New York:Knopt.
Önceki İçerikCoronaVac’ın Türkiye klinik çalışması sonuçları “The Lancet”te yayınlandı
Sonraki İçerikSiyaset bilimi nedir? Siyaset bilimci ne yapar?
Avatar photo

İrem Dikmen Toker, ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümünden 1994 yılında mezun
olmuş, Yapım Mühendisliği ve Yönetimi alanında yüksek lisans ve doktora derecelerini
ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü’nden sırasıyla 1996 ve 2001 yıllarında almıştır. 1998-1999
yılları arasında İngiltere’de Reading Üniversitesi’nde ziyaretçi araştırmacı olarak bulunan Prof. Dikmen Toker, 2008 yılı TÜBA-GEBİP (Üstün Başarılı Genç Bilim İnsanı) ödülü sahibidir.

Prof. Dikmen Toker’in akademik uzmanlık alanları projelerde risk analizi ve yönetimi, inşaat
sektöründe dijitalleşme ve karar destek sistemleridir.

2008-2016 tarihleri arasında Rektör Danışmanı olarak görev yapan Dikmen Toker, araştırmalar koordinatörlüğü görevini üstlenerek ODTÜ’nün ulusal ve uluslararası araştırma, uygulama ve toplumsal hizmet projelerini yürütmüş ve 2013-2016 yılları arasında ODTÜ Teknopark Yönetim Kurulu üyesi olarak görev yapmıştır.