Изготовление ЛСТК (легких стальных тонкостенных профилей) из заводского штрипса (ленты или полосы) с помощью холодной формовки основано на способности металла к пластической деформации. Пластическая деформация остается в элементе и после снятия с него нагрузки. При холодной гибке пластическая деформация сопровождается изменениями в структуре материала, возникающими в период упрочнения – так называемый наклеп материала.
В момент окончания профилирования волокно исходного материала приобретает деформацию, соответствующую напряжению выше начального предела текучести. Вследствие этого происходит повышение предела текучести и предела прочности материала, а также снижение его пластичности и относительного удлинения. Изменения механических свойств стали зависят от степени полученного наклепа. Изменения прочностных свойств стали зависят от положения волокна в готовом профиле, величины и формы профиля, радиуса гибки угла, количества фаз гибки во время профилирования и от числа роликов в гибочной машине. Чем короче прямые участки профиля, тем больше степень изменения механических свойств.
ЛСТК изготавливают путем холодного деформирования следующими методами:
1. Холодная гибка оцинкованной ленты на кромкозагибочных прессах;
2. Холодная гибка оцинкованной ленты на прокатных многовалковых (многоклетьевых) станах.
Второй метод изготовления более предпочтителен. Заменяя деформацию растяжения при гибке сжатием, можно прокатывать профили различной конфигурации, с гарантированными параметрами (площадь сечения, моменты сопротивления, осевые моменты инерции, радиусы инерции). В меньшей степени образуются такие дефекты как трещина, волнистость, остаточная деформация после отреза.
Сортамент изготавливаемых ЛСТК профилей может быть достаточно разнообразным. Форма поперечного сечения профиля зависит от его предназначения.
Наиболее распространенными типами сечений ЛСТК для несущих конструкций являются С, Z и СИГМА-образные сечения. В среднем толщина указанных ЛСТК варьирует в пределах 0.7–3.0 мм, высота 150–300 мм (для стали С345). Однако, толщина ЛСТК может достигать 4.0 мм, а высота 400 мм (для стали С255).
В случае недостаточной несущей способности одиночного профиля используются составные сечения, состоящие из двух и 4-х одиночных. Между собой одиночные профили соединяются на самосверлящих самонарезающих винтах, заклепках, или болтах как непосредственно, так и через листовые прокладки.
Для сжатых стержней целесообразно применять коробчатые сечения с ужесточенными полками или прямоугольные замкнутые профили. Ужесточение в форме отгиба дает лучшую развертку сечения, увеличивает жесткость профиля и, кроме того, уменьшает опасность потери местной устойчивости. Для растянутых стержней лучше применять профили с менее развитым сечением, т. е. с более толстыми стенками, чем стенки сжатых стержней.
При работе элемента на кручение предпочтение следует отдавать замкнутым сечениям.
ЛСТК предназначены для эксплуатации в неагрессивных и слабоагрессивных средах в климатических районах с температурой наружного воздуха не выше +40°С и не ниже –65°С при влажности воздуха не более 65%.
Нежелательно применение ЛСТК при динамических и вибрационных нагрузках, а также при сейсмичности площадки строительства более 8 баллов. Нежелательно также применение гнутых профилей для элементов конструкций, подвергающихся ударам и местному давлению, которые могут вызвать местную деформацию профиля. Во избежание образования микроразрывов в зонах гиба не следует проводить дополнительное или повторное деформирование профилей. В местах скопления воды в ЛСТК необходимо предусматривать сливные отверстия.