A engenharia é o amplo ramo da ciência que investiga e analisa o uso de sistemas, estruturas e forças; a engenharia estrutural é um subconjunto dessa disciplina que se concentra no design e na capacidade de suporte dessas estruturas para suportar forças internas e externas (carga). A força axial avalia as forças internas que existem em uma estrutura, muitas vezes apresentadas pelas características de suas dimensões. Por exemplo, imagine uma vista bissecional de uma maçaneta de porta presa a uma porta e designe a transição de dimensão como três segmentos: o comprimento da ponta da maçaneta até sua base, o comprimento entre a base da maçaneta e a borda da maçaneta. estrutura de montagem e o comprimento entre a borda da estrutura de montagem e a interseção com a porta. Cada um desses segmentos suporta uma carga que suporta a montagem quando em uso.
Identifique os componentes. A força axial é determinada pela largura, comprimento efetivo e carga e é medida em quilos ou libras (1.000 libras de força). Usando o exemplo de porta mencionado acima, defina os componentes como alça para base (ab), base para estrutura de montagem (bc) e estrutura para porta (cd).
Identifique a fórmula. Uma fórmula geral para força axial é Ned igual a 270 vezes KN, onde E é igual a 7.000 vezes MPA, KN é igual a 1.000 vezes Newton e d é igual a 640,3 vezes mm. Suponha que os segmentos mais distantes da interceptação da porta sejam positivos devido à força centrífuga e que o armário seja negativo. Use comprimentos de segmento efetivos de 40, 50 e 10 para os segmentos AB, BC e CD. Calcule a força axial para AB como –FAB menos (40 kips no topo mais 40 kips no mínimo) mais 50 kips mais 10, o que equivale a -20 kips, BC como - FBC mais 50 kips mais 10 kips, o que equivale a 60 kips e CD como - FCD mais 10 kips, o que equivale a 10 kips.
Use uma calculadora de carga axial. Desenhe o diagrama de força axial (mão livre) anotando cada ponto em que ocorre uma transição e identificando e medindo esta seção em polegadas. Em seguida, converta as polegadas em metros e insira os componentes para diâmetro, bobinas e deflexão na calculadora e resolva a força axial. Sites como Engineers Edge, Futek e Engineering Toolbox oferecem várias opções para calcular a força axial nas estruturas.