تعتبر الهندسة الإنشائية جانبًا من جوانب الهندسة المدنية التي تهتم بوضع التصور والنمذجة والتصميم والتحقق من الهياكل الهندسية مثل المباني والجسور والأبراج، وما إلى ذلك لتحقيق الاستقرار والأداء المرضي تحت التأثير المباشر وغير المباشر للقوى والأحمال. بشكل عام، فإن استقرار الهياكل التي من صنع الإنسان هو المسؤولية الأساسية للمهندس الإنشائي.
ومع ذلك، فإن واجبات المهندس الإنشائي تمتد إلى ما هو أبعد من التعريف الوارد أعلاه. هذا بسبب وجود العديد من الأجزاء لتطوير الهيكل الذي يتجاوز التصور والتصميم. على سبيل المثال، يهتم المهندس الإنشائي أيضًا بالمواد التي سيتم استخدامها في مشروع البناء وقد يبذل قصارى جهده لتطوير منتجات جديدة أو تعديل المنتجات الحالية من أجل الحصول على النتيجة المرجوة.
المهندس الإنشائي هو أيضًا مدير يجب أن يأخذ في الاعتبار توافر الموارد، وأفضل طريقة لاستخدامها بطريقة آمنة واقتصادية وفعالة. عندما ترى ناتجًا لمهندس إنشائي، فهو ليس مجرد سلسلة من الخطوط والمنحنيات على قطعة من الورق أو نموذج الكمبيوتر، ولكنه مزيج من التفكير البناء، ومعالجة البيانات، والرياضيات المعقدة، والعلوم الفيزيائية، والعلوم البيئية ،واعتبارات السلامة والاقتصاد والفنون. يجمع المهندس الإنشائي بين مختلف مجالات الفنون والعلوم من أجل الوصول إلى هدفه.
مجال الهندسة الإنشائية واسع ومتطور ومليء بالتحديات ومثير للاهتمام. المهندس الإنشائي هو شخصية ذات تقنية عالية وموجهة نحو الناس وتحل المشكلات بطريقة ربما لم تتخيلها من قبل. إنه يفهم الأنظمة والمواد الهيكلية المختلفة ويعرف أفضل السبل لتطبيقها في أي موقف معين. يتم دمج العناصر الهيكلية مثل الكمرات والأعمدة والبلاطات والدعامات والجمالونات والأقواس والقباب والكابلات وما إلى ذلك باستخدام مواد مختلفة مثل الخرسانة والصلب والأخشاب والألمنيوم والزجاج وما إلى ذلك لتشكيل نظام هيكلي شامل يمكنه مقاومة الأحمال.
يجب أن يكون الهيكل المصمم قادرًا على مقاومة القوى القادمة من وزنه الذاتي، والأحمال الأخرى المفروضة بسبب التخزين والشغل، والقوى غير المباشرة مثل اختلاف درجة الحرارة وهبوط الدعامات، والأحمال البيئية الأخرى مثل موجات المياه والرياح و الهزات الأرضية. تطور هذه الأحمال قوى داخلية مثل الشد المحوري ، والضغط ، والانحناء ، والقص ، والالتواء، وما إلى ذلك في الأعضاء الهيكلية مما قد يتسبب في الانهيار أو الفشل. يجب على المهندس الإنشائي تقييم حجم هذه القوى وتصميم الهيكل لمقاومة الفشل أو الانهيار نتيجة هذه القوى.
في حين أن قوانين الفيزياء والرياضيات مطلوبة للتحقق من أن النظام المختار مستقر أو متزن، فهو فن للتأكد من أن اتصال الأعضاء ومحاذاتهم وتفاعلهم يحافظ على أناقة الهيكل بطريقة غير مخربة واقتصادية، وبطريقة فعالة. من المهم أيضًا التأكد من وجود إحساس بالتوازن في التصميم وأن الناتج النهائي ممتع من الناحية الجمالية. يجب ألا يبدو العمل الهندسي الإنشائي عشوائيًا أو نتاج فكرة لاحقة متأخرة.
من المتوقع أن يكون لدى المهندس الإنشائي معرفة تفصيلية بقواعد ممارسة التصميم في بلده، بالإضافة إلى معرفة جيدة بميكانيكا الهندسة والتحليل الإنشائي. في هذا العصر الحديث، تعد معرفة أنواع مختلفة من برامج التصميم الهندسي وصياغة البرامج مثل Staad Pro و ETABS و Tekla و Revit Structures و AUTOCAD وما إلى ذلك أمرًا مهمًا للغاية. علاوة على ذلك، فإن إحدى أهم أدوات المهندس الإنشائي هي الخبرة.
مع التحسينات في مجال علوم المواد والسعي إلى المزيد من المباني الأنيقة والصديقة للبيئة والبنى التحتية والتنمية العامة، يتم استدعاء الذكاء والإبداع والمهارات للمهندس الإنشائي باستمرار. هناك أنواع مختلفة من الهياكل التي تتطلب خدمات المهندس الإنشائي مثل المباني الشاهقة والسدود والجسور وأعمال الحفر والسكك الحديدية وخطوط المواسير ومحطات الطاقة والأبراج وهياكل الاحتفاظ بالمياه وهياكل السند والاحتجاز والأنفاق والطرق، الهياكل البحرية، والقنوات، وخطوط النقل، والخزانات، إلخ.
علاوة على ذلك، فإن خدمات المهندس الإنشائي مطلوبة أيضًا في الهياكل الميكانيكية مثل الرافعات والغلايات وأوعية الضغط والمصاعد والسلالم المتحركة والعربات والمنشآت البحرية وهياكل السفن وما إلى ذلك.
الشغل الشاغل للمهندس الإنشائي هو السلامة، ويجب عليه تحقيق ذلك بطريقة فعالة واقتصادية. في الهياكل مثل المباني والجسور، يضمن اعتبارات السلامة عدم تعرض الهيكل لأي شكل من أشكال الانهيار أو الفشل أثناء الخدمة. يجب عليه أيضًا التأكد من أن الهيكل سيعمل بشكل مرضٍ من خلال عدم الاهتزاز بشكل مفرط أو التأرجح أو التصدع عند استخدامه من قبل المستخدمين. قد تكون هناك حاجة لبعض التخصصات في مجال الهندسة الإنشائية مثل هندسة الحرائق وهندسة الرياح وهندسة الزلازل وما إلى ذلك اعتمادًا على خصائص المشروع.
بصرف النظر عن أداء الهيكل النهائي، يهتم المهندس الإنشائي أيضًا بالسلامة والأداء الجيد للهيكل عندما لا يزال قيد الإنشاء. وهذا يشمل سلامة العمال، وسهولة تنفيذ التصميم، والاعتبارات البيئية، ومستوى الخبرة المتاحة، وتكلفة و / أو توافر المواد التي يوصي بها. بشكل عام، يجب أن يضمن أن تكلفة بناء الهيكل تظل مناسبة للعميل مع تلبية المتطلبات الأخرى المهمة جدًا.
في مشروع بناء نموذجي، لن يعمل المهندس الإنشائي بمفرده ولكنه سيشترك مع محترفين آخرين مثل المهندسين المعماريين والمهندسين الجيوتقنيين والمساحين والمهندسين الكهربائيين ومهندسي الديكور الداخلي والمهندسين الميكانيكيين وما إلى ذلك. عادة ما يكون التنسيق الفني لهؤلاء المهنيين مطلوبًا أثناء مرحلة التصميم والبناء. لذلك، يجب أن يتمتع المهندس الإنشائي بمهارات جيدة في العلاقات الإنسانية.
علاوة على ذلك، يجب أن يكون قادرًا على التواصل بفعالية باستخدام التقارير ورسائل البريد الإلكتروني والرسومات وعروض PowerPoint التقديمية ونماذج الكمبيوتر وأن يكون متكلم. المهندس الإنشائي كمفكر ومصمم يعتمد عليه الكثير من الأشخاص والبيئة من أجل السلامة، فإن تدريبه وتطويره أمر حيوي ويجب مراعاته بعناية.
من المتوقع أن يحصل المهندس الإنشائي على درجة البكالوريوس في مجال الهندسة الإنشائية أو المدنية من جامعة أو مؤسسة تعليم عالي معتمدة. ومن المتوقع بعد ذلك أن يعمل كمتدرب أو مهندس حديث التخرج في شركة هندسية مرموقة لعدد من السنوات من أجل جمع الخبرة العملية قبل التقدم للحصول على وضع مهندس "معتمد" أو "مسجل / محترف". يتطلب هذا عادةً اختبارات مهنية وعروضًا تقديمية ومقابلات من كبار المهندسين والهيئات المهنية.
بعض من أكبر الهيئات المهنية للهندسة الإنشائية في العالم هي معهد المهندسين الإنشائيين (IStructE) والرابطة الدولية للجسور والهندسة الإنشائية (IABSE). عادة ما يمنح الانتماء إلى هذه المؤسسات المهندس اعترافًا عالميًا به كمهندس إنشائي.
في الأساس ، تعتبر الهندسة الإنشائية مهنة مرموقة تتحمل مسؤولية قيادة تطوير البنية التحتية في العالم. لا يمكن المبالغة في التأكيد على أدوارهم في جعل عالمنا مكانًا أفضل. عندما تضع عينيك على الهياكل المذهلة مثل ناطحات السحاب والجسور والأبراج والبنى التحتية الأخرى، تقدر جهود المهندس الإنشائي في جعل هذه الهياكل آمنة ومستقرة وقابلة للاستخدام.
اقرأ أيضا: أبو الهندسة المدنية: جون سميتون