İnşaat Mühendisliğinde Bilgisayar Kullanımı

Bilgisayar ve yazılım teknolojisindeki gelişmeler, her alanda olduğu gibi inşaat mühendisliği alanında da muazzam gelişmeler sağladı. İnşaat mühendisliğinde, tasarım ve yapısal analiz ve dizayn başta olmak üzere dokümantasyon, görselleştirme,  maliyet hesaplama, disiplinler arası koordinasyon ve iş akışları, yapım yönetimi alanlarında son derece gelişmiş bilgisayar yazılımları kullanılmaktadır. Günümüzde bilgisayar ve yazılımlar olmadan herhangi bir yapı projesi yapmak artık sadece bir nostalji olmuştur.

Ancak iş hayatımda, daha hızlı, daha güzel ve daha sağlam projeler yapmamıza yardımcı olan bilgisayar ve yazılımların eksik ve/veya hatalı kullanımlarından kaynaklı bir çok hatalı, eksik ve uygulanamaz projeler ile karşılaştım. Yazılımın ürettiği analiz raporlarını anlamayan, projelerini, yazılımı kullanmayı bilen teknikerlere yaptıran, yazılımın proje ile ilgili verdiği hataların nedenlerini kavrayamayan, dolayısıyla bu hataları çözmeyi sadece kesit büyütme olarak anlayan mühendislerle karşılaştım. 

Örneğin; taşıyıcı sistem tasarımı hatalı olduğu için programın ürettiği abartılı ve uygulanması mümkün olmayan kolonlara sahip (4 katlı bir bina için, içerisinde 116 adet Ø16 demir olan 60/100 kolon vardı), nervür kirişleri yüksekliğinin ana kirişten fazla olduğu projeler gördüm. Projenin hazırlandığı yazılımın analiz raporlarını anlamadığını, bundan dolayı projeyi kabul etmeyeceğini söyleyen kontrol mühendisleriyle karşılaştım. Üzerine basması gereken perdelerin önünden teğet geçen kirişleri olan projeler de gördüm. Yanlış duyduğunuzu düşünüyorsanız aşağıdaki resimlere bakın.

Hala inanamıyorsanız bir de buraya bakın.

Yazılım Kullanmadan Önce Yaptığınız İş Hakkında Bilgi Sahibi Olmanız Gerekir

SAP2000, Robot Structural Analysis, IdeCAD Statik ve benzeri yapısal analiz programları ile doğru bir analiz yapmak, programdan doğru sonuçları almak ve programın ürettiği sonuçları yorumlayabilmek için sadece programı kullanmayı biliyor olmak yeterli değildir. Mühendis olarak, yapı sistemlerine etkiyen yükler, yüklerin etkime şekilleri, en önemlisi deprem etkisini, ilgili yönetmelik ve standartların ön gördüğü yükleme kombinasyonlarını, bu yüklemeler altında sistemin davranışını, yine ilgili yönetmelik ve standartların belirlediği minimum koşulları, yapı sisteminde kullanılan yapı malzemelerinin özeliklerini ve davranışını iyi bilmek gerekir. Bunun yanında, yapı için doğru bir taşıyıcı sistem tasarımı yapmak da çok önemlidir. Doğru bir taşıyıcı sistem tasarımı için de yapı sistemlerinin belirli yükler altındaki davranışını iyi bilmek gerekir.

Tasarlanan yapı sistemini, programda doğru ve mümkün olduğu kadar gerçeğe yakın bir şekilde modellemek, birleşim noktaları ve mesnet koşullarını doğru tanımlamak, malzeme, kesit ve diğer özellikleri doğru atamak, yükleri gerçeğe en uygun şekilde uygulamak, kullanılan yönetmelik ve standart koşullarını doğru bir şekilde programa girmek; doğru bir analiz ve sonuç için hayati önemdedir.

Bu bilgilerden yoksun olarak yapılacak bir analizde, program ne kadar profesyonel ve iyi olursa olsun, doğru ve uygun sonuçlar almak zor olacağı gibi programın ürettiği sonuçları ve muhtemel hata ve yetersizlikleri anlamak ve buna göre modeli geliştirip gerekli düzeltmeleri yaparak hata ve yetersizlikleri gidermek de zor olacaktır. Hatta yanlış sonuçlar almak ve dolayısıyla yanlış projeler yapmak da olasıdır.

Bilgisayar Yazılımları Herhangi Bir Muhakemede Bulunamaz

Unutulmamalıdır ki; çok gelişmiş de olsalar bilgisayar programları, kullanıcının verdiği veri ve bilgileri belirli formül, yöntem, kural ve prosedürlere göre işleyip sonuçlar üretirler. Günümüzde geliştirilmiş olan yapay zekâ ve makine öğrenmesi gibi yazılım teknolojilerinin kısıtlı kabiliyetlerini hariç tutarsak, bilgisayar programları henüz kendi kendilerine bilgi üretemez, herhangi bir yorum ve muhakemede bulunamazlar. Dolayısıyla, kullanıcı ne kadar doğru veri verirse programdan o kadar doğru sonuç alır.

Programın ürettiği sonuçları doğru yorumlamak, bu sonuçlara göre yapı sisteminde gerekli iyileştirme ve geliştirmeleri yapabilmek ve nihayetinde, programın da yardımıyla doğru analiz ve dizayn yapabilmek için öncelikle iyi bir mühendislik bilgi ve formasyonuna sahip olmak şarttır.

Bilgisayar programlarına, insan eliyle yapıldığında çok fazla zaman alacak ve hata yapmaya daha çok müsait olacak, hiperstatik yapısal sistemlerin analizi gibi hesapları, çok kısa sürelerde yapan ve daha kesin sonuçlar üreten, ürettiği sonuçların gerekli koşulları sağlayıp sağlamadığını çok hızlı bir şekilde kontrol eden araçlar olarak bakmak gerekir. Bir bilgisayar programından bundan daha fazlasını beklemek hata olur. Özellikle söz konusu yapısal sistemler gibi mühendislik problemleri olunca bu bakış açısı çok daha önem kazanmaktadır.

Bilgisayar programını kullanan mühendisin, öncelikle kendi konusuna hâkim olması gerekir. Sonra, zamandan tasarruf etmek, daha keskin sonuçlar elde etmek, mümkünse yapısal davranışı simüle etmek, optimizasyon için hesap ve analizleri tekrarlamak ve mümkün olan optimum çözüm ve boyutlara ulaşmak için bilgisayar programlarından yararlanmaya bakacak.

İngilizce, anonim bir deyiş şöyle der: “With good engineering judgment you can produce on the back of an envelope that which otherwise cannot be produced with a ton of computer output.” Türkçesi: “Bir ton bilgisayar çıktısıyla üretilemeyeni, iyi bir mühendislik muhakemesiyle bir zarfın arkasında üretebilirsiniz.”

Hangi Yapısal Analiz Yazılımı? yazısını buradan okuyabilirsiniz.