مهندسی عمران
در استفاده و تعاریف جدید،مهندسی عمران شاخه ای از مهندسی است که معادل و همراه است با طراحی،ساخت و نگهداری از سازه های ساخته شده ای که با زمین و یا با آب و نیز فرهنگ و زندگی شهری و مراحل تکامل آن ارتباط دارند. امروزه بیشتر مهندسین عمران با جاده ها، سازه ها، انتقال آب و سیستم های فاضلاب،کنترل سیلاب و ترافیک سرو کار دارند.
توسعه و پیشرفت مهندسی براساس مشاهدات روش های طبیعی و عکس العمل سیستم های ساخته شده انسانی بوده و پیشرفت و توسعه معادلات تجربی پایه و اساس طزاحی و مهندسی را فراهم نموده است. مهندسی عمران وسیع ترین و گسترده ترین رشته مهندسی می باشد. در حقیقت رشته مهندسی در ابتدا به دو قسمت نظامی و عمران تقسیم میگردد. تمامی تخصص های مهندسی عمران بدست آمده است. مهندسی عمران هنوز مانند یک چتری است که بسیاری از تخصص های وابسته به آن را در بر دارد.
زیر شاخه های مهندسی عمران
مهندسی عمران عمومی
مهندسی عمران عمومی راجع به کلیه مواردی که در ارتباط و رابطه متقابل پروژه های معین و ثابت با مقیاس وسیعتر می باشد .
مهندسین عمران عمومی به طور نزدیک با نقشه بردارها، مهندسین متخصص عمران کار می کنند. جهت تطبیق دادن و متناسب نمودن محل تحویل شده در پروژه های معین، ترکیب عوارض زمین بوسیله طراحی شیب بندی و هموار کردن آن (grading) ، انتقال آبهای سطحی و (کنترل طغیان و سیلابها)، تهیه پوشش و روکش ها و انتقال آب، سیستم جمع آوری و دفع فاضلاب، برق و مخابرات و تفکیک اراضی.
مهندسین عمومی جهت بازدید از محل پروژه ها، توسعه و پرورش مالکیت های مشترک و توافق همسایگان و تهیه طرح های ساختمانی وقت زیادی را صرف می نمایند.
مهندسی سازه
مهندسی سازه در ارتباط با طراحی پل ها، ساختمان ها ساخت تاسیسات نفتی روی خشکی، سد ها و غیره می باشد اجزاء تشکیل دهنده مهندسی ساختمان طراحی و آنالیز سازه می باشد و کلیه مراحل طراحی ساختمان هستند. این شامل محاسبه تنش ها و نیرو های فعال در ساختمان می شود.
بعضی از مهندسین ساختمان در بخش و زمینه های گوناگون و متفاوت دیگر مشغول بکار می باشد از قبیل طراحی هواپیما و فضا پیما و حتی وسائل پزشکی.
مهندسی ژئوتکنیک
مبحث مهندسی ژئو تکنیک پایه و اساس مهندسی سازه میباشد.
در خصوص اهمیت مهندسی ژئو تکنیک به سختی می توان اغراق نمود، زیرا ساختمان و سازه بایستی در ارتباط مستقیم با زمینی که برو روی آن قرار می گیرد باشد. مهندسی ژئو تکنیک به خصوصیات و مشخصات خاک و فونداسیون و پی و دینامیک خاک بستگی دارد.
مهندسی حمل و نقل
مهندسی حمل و نقل در ارتباط با تئوری صف بندی، جریان حرکت ترافیک، طرح هندسی راه و رفتار رانندگان می باشد.عملکرد و نمود فعالیت ترافیک ازمیان استفاده مصرف سفرهای تولید شده و نیز خصوصیات و مشخصات و محاسبه عددی ترافیک تعیین می گردد که با محاسبات پیچیده ای برای حل مسائل ترافیک مواجه می باشد.
مهندسی محیط زیست
مهندسی محیط زیست در ارتباط است با عملکرد مواد شیمیایی و زیست شناسی موجودات و یا اتلاف گرما و انرژی حرارتی، تصفیه و پالایش آب و هوا و اصلاح و بهبود محل و مکان هائی که در اثر ضرر و زیان های قبلی صدمه دیده اند.
موضوعات تحت پوشش مهندسی محیط زیست عبارتند از: تصفیه آب، دفع فاضلاب،مدیریت خسارات و صدمات و آسیب های پر خطر. مهندسی محیط زیست ارتباط دارد با هیدرولوژی و علم هواشناسی تا جائیکه دانش راجع به آب و جریانات و دانستن چگونگی انتقال آلوده کننده ها احتیاج و نیاز می باشد. مهندسی محیط زیست همچنین شامل واکنش و مقابله در برابر آلودگی صنعتی میباشد. مهندسی محیط زیست بخش پیشرفته و مدرن بهداشت است.
چندین بخش دیگر که استفاده میشود عبارتند از: مهندسی سلامت جامعه و مهندسی سلامت محیط زیست.
مهندسی هیدرولیک
مهندسی هیدرولیک مبحث مرتبط با حرکت و انتقال مایعات و بطور اخص آب است.
این مبحث مهندسی بطور یقین ارتباط با طراحی پل ها، سدها، کانال ها، اسکله ها پیدا می کند و همچنین ارتباط با هر دو موضوع مهندسی محیط زیست و بهداشت را نیز دارد.
علم مواد
همچنین مهندسی عمران شامل مهندسی علم مواد نیز شامل میشود. مهندس مواد با پتانسیل های که در کار مهندسی ایجاد شده شناخت بتن و فولاد و اخیرا پلیمرها و سرامیک ها را شامل میگردد.
Careers«مسیرها _ راه ها )
یک ذهنیت و تصور نادرست اینست که مهندسی عمران از مرزها و محدوده ریاضیات وعلوم رایانه دور است. در حقیقت بسیاری از آنچه هم اکنون در علم رایانه وجود دارد ناشی از کار و فعالیت در رشته مهندسی ساختمان است، در جائی که مهندسی سازه و مسائل آنالیز شبکه ها به معادلات موازی احتیاج دارد. همچنین مهندسین عمرانی وجود دارند که در رشته مهندسی ایمنی، تهیه روش های آماری جهت طراحی ساختمان و سازه ها، آنالیز ایمنی و فنی تخمین خسارات بیمه ای بر اساس اتفاقات طبیعی وخطرات انسانی به وجود آمده کار می کنند.
مهندسی عمران
رشته مهندسی عُمران قابلیت تحصیل تا درجه دکترا را دارد و به گرایشهای بسیار گوناگونی در مقاطع مختلف تحصیلی طبقه بندی میگردد در اینجا بخشی از گرایشهای معمول این رشته آورده شده است .
معرفی رشته مهندسی عمران
مهندسی عمران از جمله رشته‌های است که بیانگر کاربرد علم در ایجاد سازندگی و عمران کشور است. یعنی هر چیزی که به آبادی یک کشور باز میگردد، مانند سد، فرودگاه، جاده، پل، برج، تونل، دکل‌های مخابرات، ساختمان‌های مقاوم در مقابل زلزله، سیل و آتش، نیروگاه‌های برق و مصالح سبک، ارزان و با کیفیت مناسب برای ساخت و ساز ،در حیطه کار مهندس عمران قرار می‌گیرد.
مهندس عمران طیف بسیار وسیعی از کارها را در برمی گیرد. یعنی اگر بخواهیم ساختمان، پل، برج، تونل، راه، سیلو یا شبکه‌های فاضلاب بسازیم ،در آغاز به یک مهندس کارامد عمران نیاز داریم تا علاوه بر رعایت جنبه‌های فنی و اجرایی ،اقتصادی نیز عمل کند .چون اقتصادی بودن ،یک اصل در مهندسی عمران است.
این رشته در سطح کارشناسی دارای سه گرایش عمران- عمران، عمران –نقشه برداری، عمران –آب است.
گرایش عمران –عمران
به محاسبه و طراحی سازه‌های متفاوت تحت نیروهای مختلف مانند باد ،زلزله، سیل،آتش و وزن خود ساختمان یا سازه می پردازد.این رشته علاوه بر این کارها در زمینه‌های دیگری مانند راهسازی , پلسازی ,سد سازی و کارهای دیگر نیز می پردازد و کار آن تنها محدود به ساختمان و سازه نیست.
گرایش عمران –آب (هیدرولیک)
می‌گویند در آینده نه چندان دور، دستیابی به منابع آبی جدید برای کشورهای خاورمیانه که یکی از مناطق خشک یا نیمه خشک جهان است نیازی ضروری میشود. کشور ما نیز در همین منطقه واقع شده است ،کشوری خشک و نیمه خشک است. چرا که میانگین بارندگی در ایران حدود یک سوم میانگین بارندگی در جهان است و این یعنی آن که ما باید از هر قطره آب موجود در کشورمان، حداکثر استفاده را کرده و از هدر رفتن آن جلوگیری کنیم.
گرایش عمران – روستایی
دراین گرایش علاوه بر دروس رشته عمران-عمران دروسی نظیر مبانی برنامه ریزی منطقه ای و روستایی ، اقتصاد مهندسی، جامعه شناسی روستایی نیز تدریس می شود .هدف از تأسیس رشته تربیت متخصصین جهت رفع مشکلات زیر ساختی و عمرانی مناطق محروم است .
گرایش مهندسی محیط زیست
در این گرایش مباحث مختلفی از جمله تصفیه آب و فاضلاب، طراحی شبکه‌های آب و فاضلاب، آلودگی آبهای زیرزمینی، مدیریت مواد زائد جامد مورد توجه قرار می‌گیرد. مهندسی محیط زیست ندرتاً در رشته‌های دیگری همچون مهندسی شیمی نیز به عنوان یک گرایش وجود دارد ولی در واقع به دلیل ماهیت آن در تمام دنیا به عنوان گرایشی از مهندسی عمران مطرح است.
مهندسی عمران نقشه برداری
مقدمه: نقشه برداری به علم اندازه گیری دقیق و تعیین موقعیت نسبی عوارض روی سطح زمین اطلاق می شود. عوارض می توانند طبیعی و یا مصنوعی باشند این اندازه گیریها به وسیله شخص عامل یا اپراتور که در اینجا به نام نقشه بردار خوانده می شود انجام می گیرد.اهداف و مقاصدی که از این اندازه گیریها دنبال می شود معمولا جهت تهیه نقشه های موردی و یا کاربردی با مقیاسهای مختلف یا جهت پیاده کردن عوارض با مختصات تعیین شده قبلی بر روی سطح زمین بوده که برای اجرای هر گونه پروژه های عمرانی مفید و لازم خواهد بود. به علت وسعت زیاد و قلمرو وسیع نقشه برداری تقسیمات مختلفی برای آن در نظر گرفته انند: 1- زئودزی: برای تعیین و بررسی شکل و ابعاد زمین 2- توپوگرافی: برداشت و نمایش شکل زمین و محاسبه مساحت 3- فتو گرامتری: با استفاده از آن ازعکسبرداری هوائی یا زمینی نقشه تهیه می کنند 4- کارتوگرافی: پس از عملیات نقشه برداری و انجام محاسبات مورد نیاز و ترسیم نقشه باید آن را تهیه نمود و به هم متصل نمود.
رشته های مختلف نقشه برداری: 1- نقشه برداری مسیر: که برای طرح و پیاده کردن مسیرها از قبیل راه و راه آهن و کانال کشی و غیره 2- نقشه برداری زیرزمینی: که موضوع آن برداشت یا پیاده کردن نقشه های تونل و معادن و غیره 3- نقشه برداری هیدروگرافی: به منظور داشتن موقعیت عمق دریاها و رودخانه ها جهت کشتی ها 4- نقشه برداری نظامی : برای تهیه نقشه های نظامی و تعیین نقاط استراتژیکی و دفاعی 5- نقشه برداری ثبتی: که هدف آن تعیین حدود اراضی و مساحت قطعات ملکی است. 6- نقشه برداری شهری: تهیه و اجرای طرحهای جامع و تفصیلی و هادی شهرها
زمین شناسی مهندسی
زمین شناسی مهندسی (ENGINEERIN GEOLOGY) : عبارتست از کاربرد زمینشناسی در کارهای مهندسی به ویژه در معادن و مهندسی عمران(راه و ساختمان). همانگونه که به وسیله مجمع زمینشناسان مهندس در 1969 تبیین گردید : " این علم کاربرد داده ها,فن آوری و مبانی زمینشناسی در مطالعه رخنمون های طبیعی مصالح سنگی و خاکی یا آب زیر زمینی با هدف اطمینان از آن است که فاکتورهای زمینشناسی که ساختگاه,برنامه ریزی,طراحی , ساخت ,اجرا و نگهداری سازه مهندسی را تحت تاثیر قرار می دهند دقیقا شناخته شده و در حد کفایت تفسیر شده , مورد استفاده قرار گرفته و آنگاه برای استفاده در کارهای مهندسی ارائه شوند.(Glossary of geology, R.L.Bates, J.A.Jackson, 2nd edition, American geology institute, Falls Church, Virginia,1980)
برای دستیابی به اهداف فوق , زمینشناس مهندس از علوم زمینشناسی به صورت اعم ,کاوش های زیر سطحی( ژئوتکنیک شامل گمانه زنی و آزمایشات آزمایشگاهی و ژئوفیزیک),هیدروژئولوژی , مکانیک خاک و مکانیک سنگ بهره می برد. نهایتا و عملا داده های کیفی حاصل از کاوشهای زمین را به صورت کمی و پارامتریک برای مهندسین عمران در رشته های مختلف اعم از سازه, هیدرولیک , عمران آب و... قابل فهم و ارزیابی می نماید.
رده های مهندسی عمران:
آب‌شناسی
آب‌شناسی یا هیدرولوژی (Hydrology) به دانش مطالعۀ جریان، توزیع، و نیز کیفیت آب بر روی کرۀ زمین اطلاق میشود.
آب مایه حیات و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم. بیش از ۷۵% جرم یک انسان از آب تشکیل شده است و نیز بیش از ۷۰% سطح کره زمین را آب پوشانده است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با وجود این حجم عظیم آب تنها دو درصد از آبهای کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصا نمک طعام غیر قابل استفاده است. از همین دو درصد آب شیرین بیش از ۹۰ درصد به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده است.
زمین سومین سیارهٔ منظومهٔ شمسی است .فاصلهٔ زمین ازخورشید به اندازه‌ای است که کره دمای مناسبی را برای زندگی انسان ماگیاهان و جانوران فراهم می‌‌سازد. یعنی بر روی کمربند حیات قرار گرفته است.
سیارهٔ زمین از دور به رنگ آبی و سفید دیده میشود که وقتی به این سیاره نزدیک می‌‌شویم می‌‌فهمیم قسمت‌های آبی اقیانوس‌ها قست‌های سفید ابرها هستند. زمین سیاره ایست تشکیل شده از انواع سنگ‌ها و مقدار بسیار زیادی آب و دارای جوی با نیتروژن و اکسیژن زیاد است. این سیاره در فاصلهٔ 150 میلیون کیلومتری از خورشید به دور آن گردش می‌‌کند. زمین از نظر فاصله از خورشید در بین زهره (یا ناهید) و مریخ (یا بهرام) قرار دارد و جزو سیارات داخلی منظومه شمسی محسوب میشود
دیوار دریایی
دیوارهای دریایی دیواره‌هایی هستند که توسط انسان برای جلوگیری از عمل تخریبی امواج و جریان‌های دریایی در کنار دریا ساخته می شوند.
دیوار دریایی طبیعی
به توده‌های دیوارمانندی که در اثر تجمع قلوه‌سنگ‌ها و دیگر مواد سست در موارد طوفانی در کنار دریا جمع میشود، دیوار دریایی طبیعی گفته می شود.
سد دریابند
سد دَریابَند (به هلندی: Afsluitdijk،تلفظ: آفسلایت‌دَیک) سدی عظیم در میانه هلند است.
منظور از ساخت این سد جداسازی دریای جنوبی (زایدِرزی) از دریای شمال و خشک کردن زمین‌های پشت سد از راه تلمبه کردن آب دریای جنوبی در دریای شمال بوده‌است. سد دریابند بین سالهای ۱۹۲۷ تا ۱۹۳۳ ساخته شده و جزئی بنیادین در پروژه دریای جنوبی بشمار می‌آید.
بر روی این سد یک بزرگراه می‌گذرد و در دو سوی سد دو آبراه انسدادی برای کشتی‌ها و چندین دریچه تخلیه قرار دارد. در پشت سد امروزه چند پُلدِر (زمین خشک‌شده) سر از آب بیرون آورده است.
این سد بین ۱۰ تا ۱۴ ماه مه سال ۱۹۴۰، صحنه نبردی به نام نبرد سد دریابند بود.
بازار كار :
زمينههاي كاري اين رشته شامل سه موضوع زير است:
الف- طراحي و مشاوره: اين زمينه كاري، شامل طرح يا مشورت در طراحي يك پروژه است. همان طور كه به نظر مي رسد، اين نوع زمينه‌كاري به تجربه زياد و مفيد و همچنين به تخصص كافي نياز دارد و معمولاً اين وظيفه بر عهده متخصصين مجرب است. كسي كه چنين وظيفه‌اي به عهده مي‌گيرد، عمدتاً با كار‌هاي دفتري و كار با نقشه‌هاي مختلف سروكار خواهد داشت.
ب- پيمانكاري و اجرا: اين وظيفه به سختي وظيفه مشاوره نيست و آن تخصص لازم را ندارد يك مجري، طرح و نقشة در نظر گرفته شده براي يك پروژه دريافت مي‌كند و فقط وظيفه‌اش اين خواهد بود كه طرح را به خوبي اجرا كند. البته اكثر مشكلات سازنده‌اي در همين بخش است، چرا كه ممكن است نقشه‌هاي بسيار خوبي طراحي شود و سازه‌ها از نظر طراحي بدون عيب و نقص باشند، اما كار در اجرا به درستي انجام نگيرد. به همين جهت سازه‌هاي ساخته شده معمولاً بي عيب و نقص است.
ج- نظارت: مهندس ناظر وظيفه دارد از طرف كارفرما ، نظارت بر حسن انجام كارها را بر عهده بگيرد و همچنين وظيفه هماهنگي بين كارها و افراد مختلف را به انجام برساند.
براي آشنائي بيشتر با زمينههاي كاري گرايش‌هاي مهندس عمران به مثال زير توجه كنيد.
در پروژه‌هاي بزرگ معمولاً يك گروه از مهندسان با گرايش‌ها و سطح تخصص‌هاي مختلف كار مي‌كنند تا پروژه طراحي و اجرا شود. به عنوان مثال، در ساخت يك سد، ابتدا بحث طراحي آن مطرح است. گرايش منابع آب تعيين مي‌كند كه سد اگر در جايي خاص احداث شود، وضع آب پشت آن چطور خواهد بود و سد كجا احداث شود، بهتر است.
گرايش هيدروليك و سازه هيدروليكي، به كمك گرايش سازه، وظيفه طراحي ساختمان اين سد را بر عهده دارند. گرايش زلزله، وظيفه ايمني سازي سد در برابر زلزله و تغيير طرح سازه آن به نحوي كه در برابر زلزله مقاوم باشد و گرايش خاك و پي، وظيفه بررسي پي و تكيه‌گاههاي سد و ميزان دوام آنها را بر عهده دارد و سرانجام در هنگام اجرا، يك نقشه بردار وظيفه اجراي دقيق بخشهاي مختلف سد و تعيين محل دقيق احداث آن و مثلاً محل دقيق تكيه‌گاهها و پي‌ها را به عهده دارد. دست آخر، همه اين مهندسان به كمك تعداد زيادي از مهندسان رشته‌هاي ديگر مثل مهندسان مكانيك و برق، كار ساخت بدنة سد و نصب تجهيزات مربوط به آن را به انجام خواهند رسانيد.
شايان ذكر است كه گرايش هاي هيدروليك سازه هيدروليكي، منابع آب، سازه، زلزله و خاك و پي كه در اينجا نام برده شدند، جزء گرايش‌هاي مهندسي عمران در مقطع كارشناسي ارشد هستند
