مراحل تطور الهندسة المدنية

الهندسة المدنية في العصور القديمة:

بدأت الهندسة عندما بدأ الناس في بناء المدن والتخلّص التدريجي من أنماط حياتهم البدوية. أدّى هذا إلى تطوير البناء، حيث ميزت التجربة والخطأ التصميم الجيد من الأساليب الأقل فعالية. احتوت بلاد ما بين النهرين على بعض المهندسين الأكثر مهارة في العالم القديم، وكذلك مصر القديمة.

حدثت المظاهر الأولى للهندسة في العصر القديم مع وجود مباني ضخمة مثل الأهرامات. أيضاً يوجد أعمال عظيمة للإغريق والرومان، الذين طوّروا الهندسة إلى عدة جوانب أخرى من الحياة مثل الميليشيا.

برز الرومان في الهندسة المدنية في نظام إدارة مياه القناة وبناء الطرق ولا يزال يعمل. حيث بنى الرومان طريق أبيان وابتكر الصينيون إنجازهم سور الصين العظيم. لا يزال هناك دليل على شبكات الري والقنوات المترامية الأطراف التي تسيطر على الفيضانات وتوفر المياه في جميع أنحاء الأمريكتين وأوروبا. تقدم جميع هذه الهياكل بيانًا قويًا حول جودة المعرفة الهندسية في العصور القديمة.

الهندسة المدنية في العصور الوسطى:

في العصور الوسطى، مهدت التطوّرات في الهندسة المدنية الطريق للهندسة المعمارية القوطية في أوروبا حيث تم استخدام نمط مُختلف من الإنشاءات في أوقات مُختلفة. كانت مراحل نمو الهندسة المدنية والمعمارية في الإنشاءات المختلفه هي: العمارة البيزنطية، العمارة الرومانية، العمارة القوطية وعمارة النهضة.

العمارة البيزنطية:

كانت العمارة البيزنطية تشمل الميزات التالية: كنائس مركزية مخططة على شكل مُربع، قباب مركزية ذات ارتفاع كبير واستخدام كتل الدفن. قام المهندس المدني والمعماري البيزنطي بإنشاء كُتل حجرية مزخرفة للعبور بين الأقواس والأعمدة.

العمارة الرومانية:

تطوّر التصميم الروماني والبناء من العمارة الرومانية والعمارة البيزنطية المُبكّرة وتنبأ بالفترة القوطية التي تلت ذلك. على الرغم من الاختلافات الإقليمية العديدة تشترك العديد من المباني الرومانية في هذه الخصائص مثل أقواس مستديرة للدعم والديكور، تطوير خزائن (قباب أسطوانية وأقبية الفخذ)، أبواب ضخمة مدرجة داخل الأقواس من خلال جدران ضخمة. تبدأ الأبراج من الطراز القوطي لإستبدال القباب البيزنطية والنوافذ الصغيرة للكنائس المسيحية بخطة أرضية مصمّمة حول الصليب اللاتيني.

العمارة القوطية:

تتميّز المباني القوطية بالأقواس المدببة، حيث وُجِدَ بناة قوطيون أن الأقواس المدببة يُمكن أن تدعم وزنًا أكثر من الجدران العمودية مع وجود أقواس مدببة تدعم السّقف ومن المُمكن أن تكون الجدران أرق. بالإضافة إلى قبو مُضلع بدلاً من الجدران الصلبة واستخدم البناؤون سلسلة من الأعمدة المتفرعة إلى أقواس مع عدد أقل من الجدران الصلبة، حيث بدت المباني أخف وزناً وأكثر حساسيّة. أيضاً الدعامة الطائرة ساعدت الطوب والأقواس الحجرية القائمة بذاتها على دعم الجدران الخارجية، ممّا سمح لها بالوصول إلى ارتفاعات أكبر ونوافذ زجاجية مُلونة بما أن الجدران ليست الدعامات الوحيدة، فقد تتضمّن المباني القوطية مساحات كبيرة من الزجاج.

عمارة النهضة:

عمارة النهضة استخدمت بين أوائل القرن الخامس عشر وأوائل القرن السابع عشر ومن أهم الميزات أنه ليس لدى الخزائن أضلاعه. وهي نصف دائرية أو قطعية على عكس القبو القوطية التي تكون مُستطيلة. خلال عصر النهضة، كان المهندسون المعماريون والمدنيون يهدفون إلى استخدام الأعمدة والمسطحات كنظام متكامل واستخدام الأقواس النصف دائرية حيث كانت غالبًا ما تُستخدم الأقواس في الأروِقة مدعومة على أرصفة أو أعمدة ذات تيجان.

تباطأ التقدم في بناء الجسور الأوروبية بشكل كبير حتى عصر النهضة. لاحظت جسور القرون الوسطى بشكل خاص للأغالي أو القوس المدبّب. حيث القوس المدبّب، يكون الميل إلى الترهّل في التاج أقل خطورة، وهناك دفع أفقي أقل عند الدعامات. خدمت جُسور القرون الوسطى العديد من الأغراض. ثم تم بناء المُصلّيات والمحلات التجارية بشكل عام عليها وكان العديد منها محصنًا بالأبراج والأسوار ويتميز بعضها بجسر مُتحرِّك وابتكار من العصور الوسطى.

الهندسة المدنية في الوقت المعاصر:

خلال العصر الحديث، افتتح محرِّك البخار الثورة الصناعية. في ذلك الوقت بدأت الهندسة المدنية في أن تكون علمًا رسمياً ومرتبطاً في هذه الثورة ويجب أن يُؤخذ في الاعتبار أنه مجموعة من المعرفة والتقنيات المطبقة على حل المشكلات.

تتناول الهندسة المدنية التصميم المعقد بإستخدام التِّكنولوجيا المتقدمة. يُساعد ((CAD (تصميم بمساعدة الحاسوب)) في تصميم وإنشاء واختبار محاكاة الهيكل ويعمل بشكل جيد سواء كان مهندس مدني يتعامل مع إدارة سهل الفيضان أو تصميم جسر أو تخطيط الطرق. هذا البرنامج يُؤدي إلى منتجات فعّالة وتوفير التكاليف. إنَّه من الصعب العثور على منطقة لم تشارك فيها الهندسة المدنية. إذا كنت تعمل في مبنى جديد أو عبرت جسرًا أو انتقلت إلى قسم فرعي جديد، فمن المُحتمل أن يكون هناك مهندس مدني مشارك في الخطط الأصلية.