L'ingegneria è l'ampia branca 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 a forze interne ed esterne (carico). La forza assiale valuta le forze interne esistenti in una struttura, spesso presentate dalle caratteristiche delle sue dimensioni. Ad esempio, immagina una vista in sezione di una maniglia di una porta fissata a una porta e designa la transizione della dimensione in tre segmenti: la lunghezza della punta della maniglia alla sua base, la lunghezza tra la base della maniglia e il bordo della telaio di montaggio e la lunghezza tra il bordo del telaio di montaggio all'intersezione con la porta. Ognuno di questi segmenti porta un carico che supporta l'assemblaggio quando è in uso.
Identificare i componenti. La forza assiale è determinata da larghezza, lunghezza effettiva e carico ed è misurata in chilo libbre o kips (1.000 libbre di forza). Utilizzando l'esempio di porta sopra menzionato, definire i componenti come maniglia su base (ab), base su telaio di montaggio (bc) e telaio su porta (cd).
Identifica la formula. Una formula generale per la forza assiale è Ned pari a 270 volte KN, dove E è pari a 7000 volte MPA, KN è uguale a 1.000 volte Newton ed d è pari a 640,3 volte mm. Supponiamo che i segmenti più lontani dall'intercettazione della porta siano positivi a causa della forza centrifuga e ciò che è armadio è negativo. Utilizzare lunghezze di segmento effettive di 40, 50 e 10 per i segmenti AB, BC e CD. Calcola la forza assiale per AB come –FAB meno (40 kips superiore + 40 kips inferiore) più 50 kips più 10, che equivale a -20 kips, BC come - FBC più 50 kips più 10 kip, che equivale a 60 kips e CD come - FCD più 10 kips, che equivale a 10 kips.
Utilizzare un calcolatore del 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 ed inserire i componenti per diametro, bobine e deflessione nel calcolatore 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.