構造技術者は、設計目標を達成し、利用者や居住者の安全と快適性を確保するために、構造部材や構造システムの分析、設計、計画、研究を行います。彼らの業務は主に安全性、技術、経済、環境に関する懸念事項を考慮しますが、美的要素や社会的要素も考慮に入れる場合があります。
構造工学は通常、土木工学の専門分野とみなされますが、それ自体で研究することもできます。米国では、現在、ほとんどの構造エンジニアは土木エンジニアとして免許を取得していますが、状況は州によって異なります。一部の州では、学校、病院、超高層ビルなどの特殊または高リスクの構造物を設計する必要がある構造エンジニア向けに別の免許があります。[ 1 ] [ 2 ]英国では、建築業界のほとんどの構造エンジニアは、構造技術者協会または土木技術者協会の会員です。
構造エンジニアが設計する典型的な構造物には、建物、タワー、スタジアム、橋などがあります。石油掘削装置、宇宙衛星、航空機、船舶などの他の構造物も、構造エンジニアによって設計される場合があります。[ 3 ]ほとんどの構造エンジニアは建設業界に雇用されていますが、航空宇宙、自動車、造船業界にも構造エンジニアがいます。建設業界では、建築家、土木エンジニア、機械エンジニア、電気エンジニア、積算士、建設マネージャーと密接に連携して作業します。
構造技術者は、建物や橋が、人命の損失や負傷を防ぐ、あるいは軽減するために、あらゆる適切な構造荷重(重力、風、雪、雨、地震、土圧、温度、交通など)に耐えられるだけの強度と安定性を備えていることを保証します。また、許容範囲を超えてたわんだり振動したりしないだけの剛性を持つ構造物を設計します。人間の快適性は、通常、考慮されない要素です。疲労も、橋や航空機の設計、あるいは耐用年数の間に多くの応力サイクルを受けるその他の構造物にとって重要な考慮事項です。設計耐用年数の間に性能を損なう可能性のある劣化に対する材料の耐久性も考慮されます。
構造技術者の教育は通常、土木工学の学士号取得を経て、構造工学を専門とする修士号を取得することから始まります。構造工学の基礎となる主要科目は、材料力学(固体力学) 、構造解析(静的および動的)、材料科学、数値解析です。鉄筋コンクリート、複合構造、木材、組積造、構造用鋼の設計は、構造工学の次の段階で導入される一般的な構造設計コースです。構造力学、構造動力学、構造破壊解析を含む構造解析コースは、構造工学の学生に基本的な解析スキルと理論を身につけさせることを目的としています。最終学年または大学院課程では、プレストレストコンクリート設計、建築物や航空機のスペースフレーム設計、橋梁工学、土木・航空宇宙構造物の改修、その他の高度な構造工学の専門分野が通常導入されます。
最近、米国では、構造工学コミュニティにおいて、構造工学卒業生の知識基盤について議論がなされている。土木技術者としての専門資格取得の最低基準として修士号を求める声もある。[ 4 ]カリフォルニア大学サンディエゴ校とブルガリアのソフィアにある建築・土木・測地大学には、構造工学の学部課程が別個に設けられている。後に構造技術者になる学生の多くは、土木工学、機械工学、または航空宇宙工学の学位プログラムを専攻し、構造工学に重点を置いている。建築工学プログラムにも構造工学に重点を置いたものがあり、土木工学と合同の学科であることが多い。
多くの国では、構造工学は免許制の専門職です。免許を取得した技術者は、管轄区域によって、プロフェッショナルエンジニア、チャータードエンジニア、構造技術者などの称号が与えられます。構造技術者として働くための免許取得プロセスは地域によって異なりますが、一般的には大学教育、実務経験、試験、そして専門知識を維持するための継続教育が求められます。プロフェッショナルエンジニアは、構造物の安全性と性能を確保する法的責任を負い、自身の専門分野の範囲内でのみ業務を行います。
米国では、構造工学に従事する者は、業務を行う各州で免許を取得する必要があります。構造エンジニアとしての免許は通常、土木技師と同じ資格で取得できますが、一部の州では、構造工学に特化した免許が必要であり、他の工学専門職で主張する経験とは重複しない、構造工学に特化した経験が求められます。免許取得の資格には、通常、規定された最低限の実務経験、全国的に実施される16時間の試験の合格、および場合によっては州独自の追加試験が含まれます。たとえば、カリフォルニア州では、受験者は、全米工学測量試験評議会(NCEES)が作成する全国試験[ 5 ]と、地震分野と測量分野を含む州独自の試験の両方に合格する必要があります。ほとんどの州では、免許試験の申請には、受験者がABET認定大学を卒業し、工学基礎試験に合格してから4年間の実務経験、修士号取得後3年間、または博士号取得後2年間の実務経験が必要です。[ 6 ]
米国のほとんどの州では、構造技術者の免許は別途設けられていません。アラスカ、カリフォルニア、ハワイ、イリノイ、ネバダ、オレゴン、ユタ、ワシントンなどを含む米国の10州では、構造技術者の免許を取得した後、土木技術者の免許で一定期間実務経験を積んだ後に、構造技術者の免許または権限が別途付与されます。 [ 7 ]構造技術者が設計しなければならない構造物の範囲は、アラスカ、カリフォルニア、ネバダ、オレゴン、ユタ、ワシントンでは、スタジアム、橋、病院、学校などの重要度の高い構造物に限られています。ハワイとイリノイでは、構造技術者の業務は完全に構造技術者免許保持者に限定されています。
英国には、構造技術者のための最も歴史のある専門機関の一つである構造技術者協会(Institution of Structural Engineers )がある。1908年にコンクリート協会(Concrete Institute)として設立され、1922年に構造技術者協会(IStructE)に改称された。現在、32か国に支部を持ち、22,000人の会員を擁している。
IStructEは、英国で公認技術者の称号を授与する権限を持つ複数の専門機関の1つであり、その会員は公認構造技術者の称号を授与されます。公認技術者になるためのプロセスは、英国のMEng学位、またはBEngとMSc学位の取得後に始まります。公認構造技術者として資格を得るには、卒業生は4年間の初期専門能力開発を経て、専門家による審査面接を受ける必要があります。面接に合格すると、候補者は8時間の専門家審査試験を受けます。公認会員(MIStructE)への選出は、試験結果によって決まります。候補者は、公認会員に選出されると、英国工学評議会に公認構造技術者として登録できます。英国で構造物の作業を行う際に、法律上IStructEの会員である必要はありませんが、業界慣行、保険、および責任の観点から、適切な資格を持つ技術者がそのような作業を担当することが求められます。
2010年に建設業界で働く専門家を対象に行われた調査[ 8 ]によると、英国の構造エンジニアの平均賃金は35,009ポンドです。構造エンジニアの給与は、世界中の建設および建築環境業界において、プロジェクトに応じてセクターごとに異なります。たとえば、公共部門のプロジェクトで働く構造エンジニアの平均年収は37,083ポンドですが、商業プロジェクトで働く構造エンジニアの平均年収は43,947ポンドです。また、地域によって平均給与が高く、中東ではすべてのセクター、すべての経験レベルの構造エンジニアが45,083ポンドを稼いでいますが、英国とEU諸国の平均は35,164ポンドです。[ 9 ]