L'ingegneria è l'ampio ramo della scienza che indaga e analizza l'uso di sistemi, strutture e forze; l'ingegneria strutturale è un sottoinsieme di questa disciplina che si concentra sulla capacità di progettazione e supporto di queste strutture per resistere alle forze interne ed esterne (carico). La forza assiale valuta le forze interne che esistono in una struttura, spesso presentate dalle caratteristiche delle sue dimensioni. Ad esempio, immagina una vista bidirezionale di una maniglia della porta fissata a una porta e indica la transizione della dimensione come tre segmenti: la lunghezza della punta dell'impugnatura rispetto alla base, la lunghezza tra la base dell'impugnatura e il bordo della maniglia telaio di montaggio, e la lunghezza tra il bordo del telaio di montaggio per l'intersezione con la porta. Ciascuno di questi segmenti porta un carico che supporta l'assieme quando è in uso.

Identifica i componenti. La forza assiale è determinata dalla larghezza, dalla lunghezza effettiva e dal carico ed è misurata in kilo libbre o kips (1.000 libbre di forza). Utilizzando l'esempio di porta sopra descritto, definire i componenti come maniglia su base (ab), base su telaio di montaggio (bc) e frame to door (cd).

Identificare la formula. Una formula generale per la forza assiale è Ned uguale a 270 volte KN, dove E equivale a 7.000 volte MPA, KN equivale a 1.000 volte Newton e d equivale a 640.3 volte mm. Supponiamo che i segmenti più lontani dall'intercettazione della porta siano positivi a causa della forza centrifuga e che ciò che è chiuso sia negativo. Utilizzare lunghezze di segmento efficaci di 40, 50 e 10 per i segmenti AB, BC e CD. Forza assiale calcolata per AB come -FAB meno (40 kip in alto più 40 kips in meno) più 50 kips più 10, che equivale a -20 kips, BC come - FBC più 50 kips più 10 kips, che equivale a 60 kips, e CD come - FCD più 10 kips, che equivale a 10 kips.

Usa un calcolatore di carico assiale. Disegna il diagramma della forza assiale (a mano libera) prendendo nota di ogni punto in cui si verifica una transizione e etichettando e misurando questa sezione in pollici. Quindi convertire i pollici in metri e inserire i componenti per diametro, bobine e deflessione nella calcolatrice e risolvere la forza assiale. Siti Web come Engineers Edge, Futek e Engineering Toolbox offrono diverse opzioni per il calcolo della forza assiale nelle strutture.