Konstrukcja sprężona - konstrukcja, w której w sposób celowy i kontrolowany wprowadza się siły wewnętrzne przeciwdziałające efektom obciążeń - siłom i odkształceniom. Do wprowadzenia sił służą cięgna sprężające, materiały ekspansywne lub siłowniki. Najczęściej spotykane są konstrukcje sprężone z betonu zbrojonego cięgnami jako strunobeton lub kablobeton. Spotykane są także konstrukcje stalowe sprężane kablami. Do wykonywania takich konstrukcji stosuje się betony o wysokiej wytrzymałości na ściskanie (betony wysokich klas).

Podczas projektowania konstrukcji sprężonych należy obliczyć wartość sił sprężających. Jako podstawową zasadę przyjmuje się, że wielkość wprowadzonych ich działaniem naprężeń ściskających jest równoważona naprężeniami rozciągającymi spowodowanymi ciężarem własnym konstrukcji i innymi obciążeniami stałymi (tzn. po zamontowaniu konstrukcji stan naprężeń wewnętrznych w poszczególnych przekrojach elementów konstrukcyjnych poddanych działaniu sił sprężających i naprężeń wywołanych obciążeniami stałymi oraz odkształcenia nimi spowodowane powinny mieć wartości zbliżone). Zazwyczaj to równoważenie dotyczy strefy rozciąganej przekroju podczas zginania od obciążeń zewnętrznych. Projektant musi uwzględnić także stan naprężeń i odkształceń wywołanych siłami sprężającymi przed obciążeniem konstrukcji (siły sprężające nie mogą spowodować zniszczenia elementu konstrukcji).

Podczas projektowania elementów sprężonych należy także brać pod uwagę straty naprężeń w cięgnach sprężających spowodowane:

• tarciem kabli o ścianki kanału i poślizgiem w zakotwieniu,

• straty reologiczne spowodowane relaksacją stali oraz skurczem i pełzaniem betonu.

W elementach betonowych, wstępne sprężanie zabezpiecza konstrukcję przed pojawieniem się rys. (Beton należy do materiałów o stosunkowo niskiej wytrzymałości na rozciąganie. Naprężenia rozciągające od sił podłużnych i momentów zginających powodują zarysowanie elementów w strefie rozciągania). Spotykane są także konstrukcje częściowo sprężone, czyli żelbetowe z dodatkowym zbrojeniem z postaci cięgien sprężających zabezpieczających konstrukcję przed pojawieniem się rys większych niż 0,1 mm.

Książka stanowi kompleksową monografię na temat konstrukcji z betonu sprężonego, obejmującą zarówno szeroko rozumiane projektowanie, jak i elementy wykonawstwa, a także podstawy teoretyczne i wybrane kierunki badań. Podano istotę, historię i różne aspekty klasyfikacji konstrukcji sprężonych. Szeroko omówiono materiały stosowane w konstrukcjach sprężonych oraz systemy sprężania wraz z urządzeniami. Szczególny nacisk położono na nowe aspekty materiałowe i technologiczne, w tym betony nowych generacji i nowe cięgna sprężające, stalowe 'i niemetaliczne oraz nowe koncepcje sprężania z zastosowaniem cięgien bez przyczepności i cięgien zewnętrznych. Jako teoretyczne wprowadzenie do "filozofii projektowania" omówiono formacje bezpieczeństwa i metody projektowania. Dało to podstawę do szerokiego omówienia projektowania betonowych konstrukcji sprężonych i zespolonych, poddanych zginaniu, rozciąganiu i ściskaniu, według koncepcji stanów granicznych.

Nawiązano przy tym do aktualnych polskich, europejskich i amerykańskich przepisów projektowania. W celu ułatwienia korzystania w praktyce z teorii podanej w treści książki podano kilkanaście procedur projektowania oraz pięć rozbudowanych przykładów, dotyczących najbardziej rozpowszechnionych sytuacji projektowych. Wychodząc na przeciw współczesnym potrzebom budownictwa omówiono problemy trwałości konstrukcji sprężonych, a także diagnostyki i różnych sposobów ochrony. Bardzo obszerny jest zestaw przykładów realizacji, w którym wykorzystano najświeższe informacje z całego świata.

Książka jest przeznaczona dla projektantów, wykonawców i badaczy konstrukcji sprężonych, działających w szerokim obszarze budownictwa miejskiego, przemysłowego i komunikacyjnego. W znacznym stopniu może być także wykorzystywana jako podręcznik akademicki dla słuchaczy studiów politechnicznych na kierunku budownictwo.

O autorach:
Andrzej AJDUKIEWICZ (ur. 1939) Wydział Budownictwa Przemysłowego i Ogólnego Politechniki Śląskiej w Gliwicach ukończył w 1961 roku. Przeszedł wszystkie szczeble kariery akademickiej - w roku 1968 doktoryzował się na macierzystym Wydziale, a w roku 1989 uzyskał tytuł profesora. W latach 1977-1979 był dziekanem Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej. Kierował Zakładem Konstrukcji Sprężonych (1974-1982) i Zakładem Konstrukcji Żelbetowych (1988-1994) Instytutu Konstrukcji Budowlanych na tym Wydziale, a od roku 1994 kieruje Katedrą Inżynierii Budowlanej. Był wizytującym wykładowcą na University of Ife w Nigerii (1982-1985), a w latach 1991-1996 pracował - równolegle z pracą na Politechnice Śląskiej - na stanowisku profesora zwyczajnego i kierownika Katedry Budownictwa Betonowego na Wydziale Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej. Od 1993 roku jest członkiem Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN-u. Wybrany przewodniczącym Sekcji Konstrukcji Betonowych tego Komitetu na kadencję 2003-2006. Działał z wyboru przez dwie kadencje w Komitecie Badań Naukowych (1993-1999). Od 1993 r. przewodniczy Komitetowi Nauki PZITB. Aktywnie działa w stowarzyszeniach międzynarodowych - od roku 1998 przewodniczy Polskiej Grupie fib (federation internationale du beton) i jest członkiem Komisji Konstrukcji Betonowych IABSE (International Association for Bridge and Structural Engineering), a także członkiem American Concrete Institute. W latach 1992-2002 wielokrotny ekspert w programach Komisji Europejskiej. Jest uprawnionym projektantem i rzeczoznawcą budowlanym, specjalistą w dziedzinie konstrukcji żelbetowych i sprężonych. Ponad 30 lat współpracował jako projektant i konsultant z kiikoma biurami projektów.

Autor i współautor ponad 300 publikacji, w tym wielu zagranicznych. Najważniejsze książki to podręczniki z dziedziny konstrukcji sprężonych (z J. Mamesem) oraz monografia Żelbetowe ustroje płytowo-słupowe (z W. Starosolskim Arkady 1981), wydana następnie w języku niemieckim - Stahlbeton-StOtzen-Platten-Systeme (Ernst u. Sohn, 1984) i angielskim - ReinforcedConcrete Slab-Column Structures (Elsevier, 1990). Organizator międzynarodowych konferencji i członek komitetów naukowych kilkudziesięciu konferencji krajowych i zagranicznych. Wygłosił ponad 30 referatów na konferencjach i kongresach na pięciu kontynentach.

Jakub MAMES (ur. 1925) uzyskał stopień inżyniera magistra nauk technicznych w zakresie konstrukcyjno-mostowym, w roku 1951 na Wydziale Inżynieryjno-Budowlanym Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Na tym wydziale pracował przez 25 lat na kolejnych stanowiskach od asystenta do docenta. Doktoryzował się w roku 1956 na podstawie rozprawy na temat sprężonej belki ciągłej, a w roku 1971 habilitował się, przedstawiając rozprawę: Probabilistyczna ocena bezpieczeństwa konstrukcji w oparciu o teorię rozkładu wartości skrajnych. W Katedrze Konstrukcji Żelbetowych, a następnie w Instytucie Konstrukcji Budowlanych kierował Zakładem Konstrukcji Sprężonych. W roku 1960 jako stypendysta Fundacji Forda przebywał w Berkeley, w charakterze visitingscholar, na Uniwersytecie Kalifornijskim. W roku 1976 przeniósł się do Politechniki Lubelskiej, gdzie w roku 1985 przeszedł na emeryturę. W latach 1980-1981 był rektorem Politechniki Lubelskiej. Przez trzy kadencje był członkiem Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN-u. Działając przez wiele lat w Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO), w ramach Polskiej Grupy Programowej Komitetu Technicznego TC 98, opracował w latach 1978-1980 dokument TR 6116, który stał się podstawą określania charakterystycznych wartości obciążeń zmiennych. Jest autorem lub współautorem ponad 30 publikacji z dziedziny konstrukcji sprężonych i teorii bezpieczeństwa. Wspólnie z A. Ajdukiewiczem wydał podręczniki z dziedziny konstrukcji sprężonych w latach: 1976, 1980, 1984, 2001. Choć głównie koncentrował się na problemach teoretycznych, ma także znaczny dorobek doświadczalny, zwłaszcza z zakresu betonów lekkich. Przez wiele lat działał jako rzeczoznawca konstrukcji żelbetowych i sprężonych, opracowując wiele odpowiedzialnych ekspertyz i opinii.