Génie civil
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Le génie civil est un discipline de la profession d'ingénieur qui se occupe de la conception, la construction et l'entretien de l'environnement physique et naturel bâti, y compris des œuvres telles que des ponts , routes, canaux , barrages et bâtiments. Le génie civil est le plus ancien génie discipline après génie militaire, et il a été défini pour la distinguer de génie militaire. Il est traditionnellement divisé en plusieurs sous-disciplines, y compris l'ingénierie de l'environnement , géotechnique, ingénierie structurelle, l'ingénierie des transports, l'ingénierie des ressources en eau, l'ingénierie des matériaux , génie côtier, arpentage, et ingénierie de la construction. Le génie civil a lieu à tous les niveaux: dans le secteur public de la municipalité grâce à des niveaux fédéral et dans le secteur privé des propriétaires de maisons individuelles par le biais d'entreprises internationales.
Histoire de la profession d'ingénieur civil
Ingénierie a été un aspect de la vie depuis les débuts de l'existence humaine. Génie civil pourrait être considérée comme bien compter entre 4000 et 2000 avant JC en Egypte ancienne et la Mésopotamie où les humains ont commencé à abandonner un existence nomade, provoquant ainsi une nécessité pour la construction d'abris. Pendant ce temps, le transport devient de plus en plus importante de premier plan pour l'élaboration de la roue et voile. La construction de pyramides en Egypte (vers 2700-2500 avant JC) pourrait être considéré comme les premiers exemples de grandes constructions de structure. Autres anciens ouvrages de génie civil historiques incluent le Parthénon par Iktinos dans la Grèce antique (447-438 BC), le Appian Way par Ingénieurs romains (c. 312 BC), et de la Grande Muraille de Chine par le général Meng Te ien sous les ordres de l'empereur Qin Shi Huang Ti (c. 220 BC). Les Romains ont développé des structures civiles dans tout leur empire, y compris en particulier aqueducs, insulae, ports, ponts, barrages et de routes.
Jusqu'à l'époque moderne il n'y avait pas de distinction claire entre le génie civil et l'architecture , et l'ingénieur de terme et architecte étaient principalement des variations géographiques se référant à la même personne, souvent utilisés de manière interchangeable. Au 18ème siècle, le génie civil terme a commencé à être utilisé et l'échange, et dans la construction de ports, les taupes, les brise-lames et les phares, et dans l'art de distinguer de génie militaire.
Le premier ingénieur civil autoproclamé était John Smeaton qui a construit la Phare d'Eddystone. En 1771 Smeaton et certains de ses collègues ont formé la Société Smeatonian of Civil Engineers, un groupe de dirigeants de la profession qui se sont réunis de manière informelle au cours du dîner. Bien qu'il y avait des preuves de certaines réunions techniques, il était un peu plus d'une société sociale.
En 1818, le Institution of Civil Engineers a été fondée en Londres , et en 1820 l'éminent ingénieur Thomas Telford est devenu son premier président. L'institution a reçu une charte royale en 1828, reconnaissant formellement génie civil en tant que profession. Sa charte définie génie civil:
| " | "... l'art de diriger les grandes sources d'énergie dans la nature pour l'utilisation et la commodité de l'homme, que les moyens de production et de trafic dans les États, tant pour le commerce extérieur et intérieur, tel qu'il est appliqué dans la construction de routes, de ponts , aqueducs, canaux, la navigation fluviale et docks pour la navigation des rapports internes par la puissance artificielle aux fins de commerce, et dans la construction et l'application des machines, et dans le drainage des villes et villages. " | " |
Le premier diplôme en génie civil aux États-Unis a été attribué par Rensselaer Polytechnic Institute en 1835.
Histoire de la science du génie civil
Le génie civil est l'application des principes physiques et scientifiques, et son histoire est intimement liée aux progrès de la compréhension de la physique et des mathématiques à travers l'histoire. Parce que le génie civil est une profession de grande envergure, y compris plusieurs sous-disciplines spécialisées distinctes, son histoire est liée à la connaissance de structures, la science des matériaux , la géologie , les sols , l'hydrologie , l'environnement , la mécanique et d'autres domaines.
Tout au long de l'histoire ancienne et médiévale conception et la construction la plus architecturale a été réalisée par artisans, tels que tailleurs de pierre et charpentiers, atteignant le rôle de maître d'œuvre. Connaissance a été retenue dans les guildes et rarement supplanté par les progrès. Structures, les routes et les infrastructures qui existaient étaient répétitifs, et des augmentations d'échelle étaient incrémentale.
Un des premiers exemples d'une approche scientifique des problèmes physiques et mathématiques applicables au génie civil est le travail de Archimède dans le 3ème siècle avant JC, y compris le principe d'Archimède, qui sous-tend notre compréhension de flottabilité, et des solutions pratiques telles que La vis d'Archimède.
L'ingénieur civil
Éducation et permis
Les ingénieurs civils possèdent généralement un diplôme universitaire avec une majeure en génie civil. La durée des études pour un tel degré est habituellement de quatre ou cinq ans et le diplôme obtenu est généralement désigné comme Baccalauréat en génie, si certaines universités désignent le degré comme un Licence en sciences. Le degré comprend généralement unités couvrant la physique , les mathématiques , gestion de projet, conception et sujets spécifiques en génie civil. Initialement ces sujets couvrent la plupart, sinon la totalité, des sous-disciplines de l'ingénierie civile. Les élèves choisissent ensuite de se spécialiser dans un ou plusieurs sous-disciplines vers la fin de la mesure.
Les diplômés peuvent choisir de poursuivre un diplôme de troisième cycle comme un Master of Engineering, Master of Science, ou d'un Docteur en philosophie en génie. La maîtrise en génie peut consister soit recherche, de cours ou un mélange des deux. Le docteur en philosophie se compose d'un élément important de la recherche et est souvent considérée comme le point d'entrée le milieu universitaire. Au Royaume-Uni et d'autres pays européens, le Master of Engineering est la qualification minimum acceptable pour l'accréditation par les organismes professionnels compétents, et est souvent inclus dans une année supplémentaire sur le degré de premier cycle en génie.
Dans la plupart des pays, un diplôme de baccalauréat en génie représente la première étape vers certification professionnelle et le programme d'études se est certifiée par un organisme professionnel. Après avoir terminé un programme de diplôme certifié l'ingénieur doit satisfaire une série d'exigences (y compris l'expérience de travail et les exigences de l'examen) avant d'être certifié. Une fois certifiés, l'ingénieur est désigné le titre de Ingénieur professionnel (aux États-Unis, le Canada et l'Afrique du Sud ), Ingénieur agréé (dans la plupart Pays du Commonwealth), Ingénieur professionnel agréé (en Australie et Nouvelle-Zélande ), ou Ingénieur européenne (dans une grande partie de la Union européenne ). Il existe des accords internationaux d'ingénierie entre les organes pertinents pressional qui sont conçus pour permettre aux ingénieurs de pratique à travers les frontières internationales.
Les avantages de la certification varient selon l'emplacement. Par exemple, aux États-Unis et le Canada ", seul un technicien agréé peut préparer, signe et le sceau, et soumettre des plans et des dessins techniques à une autorité publique pour approbation, ou des travaux d'ingénierie d'étanchéité pour des clients publics et privés.". Cette exigence est imposée par l'État et des lois provinciales comme Loi sur les ingénieurs du Québec. Dans d'autres pays, une telle législation existe. En Australie, des licences d'État d'ingénieurs est limitée à l'état de Queensland. Pratiquement tous les organismes de certification maintiennent une code d'éthique qu'ils attendent tous les membres à respecter ou à l'expulsion des risques. De cette manière, ces organisations jouent un rôle important dans le maintien de normes éthiques de la profession. Même dans les pays où la certification a peu ou pas d'effet juridique sur le travail, les ingénieurs sont soumis à droit des contrats. Dans les cas où le travail d'un ingénieur échoue, il ou elle peut être soumise à la délit de négligence et, dans les cas extrêmes, la charge de négligence criminelle. Le travail d'un ingénieur doit également se conformer à de nombreuses autres règles et règlements tels que codes et de lois relatives à la construction droit de l'environnement.
Carrières
Il n'y a pas un chemin de carrière typique pour les ingénieurs civils. La plupart des diplômés d'ingénierie commencent avec des emplois de faible responsabilité, et comme ils prouvent leur compétence, ils voient confier des tâches de plus en plus responsables, mais au sein de chaque sous-domaine de génie civil, et même au sein des différents segments du marché au sein de chaque branche, les détails d'un cheminement de carrière peut varier. Dans certains domaines et les entreprises, les ingénieurs d'entrée de gamme sont mis à travailler principalement suivi de la construction dans le domaine, servant les «yeux et les oreilles» des ingénieurs de conception plus hauts; tandis que dans d'autres domaines, les ingénieurs de niveau d'entrée finissent effectuer les tâches plus courantes d'analyse ou conception et l'interprétation. Plus de hauts ingénieurs peuvent se déplacer en faisant une analyse plus complexe ou le travail de conception, ou la gestion de projets de conception plus complexes, ou la gestion des autres ingénieurs, ou en consultation spécialisée, y compris l'ingénierie médico-légale.
Les ingénieurs sont en forte demande dans les banques, les institutions financières et de conseil de gestion en raison de leurs compétences analytiques.
Sous-disciplines
En général, le génie civil se intéresse à l'interface globale des projets fixes humaines créé avec le plus grand monde. Ingénieurs civils généraux travaillent en étroite collaboration avec les arpenteurs et les ingénieurs civils spécialisés pour se adapter et servir les projets fixes au sein de leur site donné, la communauté et le terrain en concevant nivellement, le drainage, chaussée, approvisionnement en eau, services d'égouts, d'approvisionnement électrique et les communications, et terrestres divisions. Ingénieurs généralistes passent beaucoup de leurs sites de projets de temps à visiter, le développement consensus de la communauté, et la préparation des plans de construction. Génie civil général est aussi appelé l'ingénierie du site, une branche du génie civil qui se concentre principalement sur la conversion d'une parcelle de terrain d'une utilisation à l'autre. Les ingénieurs civils se appliquent généralement les principes de l'ingénierie géotechnique, ingénierie des structures, génie de l'environnement, l'ingénierie des transports et de l'ingénierie de la construction d'ouvrages résidentiels, commerciaux, industriels et publics des projets de toutes tailles et de niveaux de construction.
Génie Costal
Génie côtier concerne la gestion des zones côtières.
Génie de la construction
Génie de la construction implique la planification et l'exécution des modèles de transport, le développement du site, hydraulique, environnement, structurelle et ingénieurs géotechniques. Comme les entreprises de construction ont tendance à avoir un risque d'affaires plus élevé que les autres types d'entreprises de génie civil, de nombreux ingénieurs de construction ont tendance à jouer un rôle qui ne est plus d'affaires comme dans la nature: rédaction et révision contrats, l'évaluation des opérations logistiques et de surveillance de près les prix des fournitures nécessaires.
Génie de l'environnement
Ingénierie de l'environnement porte sur le traitement de produits chimiques, biologiques et / ou thermique des déchets, l'épuration des eaux et de l'air, et de la assainissement des sites contaminés, en raison de l'élimination des déchets avant ou de contamination accidentelle. Parmi les sujets abordés par le génie de l'environnement sont le transport des polluants, purification de l'eau , le traitement des eaux usées, la pollution de l'air, le traitement des déchets solides et déchets dangereux gestion . Les ingénieurs environnementaux peuvent être impliqués dans la réduction de la pollution, de l'ingénierie verte, et l'écologie industrielle. Ingénierie de l'environnement traite également de la collecte d'informations sur les conséquences environnementales des actions proposées et de l'évaluation des effets des actions proposées dans le but d'aider la société et les décideurs politiques dans le processus de prise de décision.
Ingénierie de l'environnement est le terme contemporain génie sanitaire, bien que traditionnellement génie sanitaire ne avait pas inclus une grande partie de la gestion des déchets dangereux et les travaux d'assainissement de l'environnement couverts par le génie de l'environnement à long terme. Certains autres termes utilisés sont l'ingénierie de la santé publique et de l'ingénierie de la santé environnementale.
Géotechnique
Géotechnique est un domaine de l'ingénierie civile concernées par la roche et le sol que les systèmes de génie civil sont pris en charge par. Connaissances dans les domaines de la géologie , la science des matériaux et les tests, mécanique, et l'hydraulique sont appliqués par les ingénieurs géotechniques pour concevoir sécuritaire et économique fondations, murs de soutènement, et des structures similaires. Les préoccupations environnementales par rapport à les eaux souterraines et élimination des déchets ont donné naissance à un nouveau domaine d'étude appelé génie géo-environnemental, où la biologie et de la chimie sont importantes.
Certaines des difficultés uniques de l'ingénierie géotechnique sont le résultat de la variabilité et les propriétés du sol. Conditions aux limites sont souvent bien définies dans d'autres branches de l'ingénierie civile, mais avec de la terre, en définissant clairement ces conditions peut être impossible. Les propriétés des matériaux et du comportement des sols sont également difficiles à prévoir en raison de la variabilité des sols et limitée enquête. Cela contraste avec les propriétés du matériau relativement bien définies de l'acier et béton utilisé dans d'autres domaines du génie civil. Mécanique des sols, qui définissent le comportement du sol, est complexe en raison de les propriétés des matériaux au stress dépend tels que le changement de volume, relation contrainte-déformation, et la force.
Génie des matériaux
Génie civil comprend également des éléments de l'ingénierie des matériaux, aussi connu comme la science des matériaux . Les matériaux de construction avec de larges applications en génie civil comprennent les céramiques tels que le béton de ciment Portland (PCC) et asphalte mélangé à chaud de béton, des métaux tels que l'aluminium et l'acier, et les polymères tels que polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et des fibres de carbone. Les recherches actuelles dans ces domaines focus autour de résistance, la durabilité, la maniabilité, et un coût réduit augmenté.
Ingénierie structurelle
Ingénierie structurale se intéresse à la conception structurelle et analyse structurelle des bâtiments, des ponts, tours, survols, tunnels, hors structures à terre comme les champs de pétrole et de gaz dans la mer et d'autres structures. Il se agit d'identifier les charges qui agissent sur une structure et les forces et les contraintes qui se posent au sein de cette structure en raison de ces charges, puis la conception de la structure pour soutenir avec succès et résister à ces charges. Les charges peuvent être poids propre des structures, une autre charge morts, surcharges, mobile (roue) charge, la charge du vent, la charge du tremblement de terre, la charge du changement de température, etc. L'ingénieur en structure doit concevoir des structures sans danger pour leurs utilisateurs et à succès remplir la fonction qu'ils sont conçus pour (pour être réparé). En raison de la nature de certaines conditions de chargement, sous-disciplines de l'ingénierie structurelle ont émergé, y compris génie éolien et génie parasismique.
Les considérations de conception comprendront résistance, la rigidité et la stabilité de la structure lorsqu'elle est soumise à des charges qui peuvent être statiques, tels que des meubles ou d'auto-poids, ou dynamique, telles que le vent, sismique, foule ou véhicules charges, ou transitoire, comme la construction temporaire charges ou de l'impact. D'autres considérations incluent coût, la constructibilité, la sécurité, l'esthétique et durabilité.
Arpentage
L'arpentage est le processus par lequel les mesures d'un arpenteur certaines dimensions qui se produisent généralement sur la surface de la Terre. Équipement de mesure moderne, comme mesure électronique de distance (EDM), stations totales, GPS arpentage et la numérisation laser, permettre la mesure précise de déviation angulaire, les distances horizontales, verticales et de la pente. Cette information est cruciale pour convertir les données en une représentation graphique de la surface de la terre, sous la forme d'une carte. Cette information est ensuite utilisée par les ingénieurs civils, les entrepreneurs et même les agents immobiliers de concevoir de, construire, et le commerce, respectivement. Éléments d'un bâtiment ou d'une structure doivent être correctement dimensionnés et positionnés par rapport à l'autre et les limites des sites et des structures adjacentes. Ingénieurs civils sont formés dans les bases de l'arpentage et cartographie, ainsi que systèmes d'information géographique.
Génie du transport
Génie du transport est préoccupé par le déplacement des personnes et des marchandises de manière efficace, en toute sécurité, et d'une manière propice à une communauté dynamique. Il se agit de spécifier, concevoir, construire, et l'entretien des infrastructures de transport qui comprend rues, canaux , les routes, les systèmes ferroviaires , aéroports, ports, et le transport en commun. Il comprend des domaines tels que la conception de transport, la planification des transports, l'ingénierie du trafic, génie urbain, la théorie des files, l'ingénierie de la chaussée, Système Intelligent de transport (ITS), et la gestion de l'infrastructure.
