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, frequentemente apresentadas pelas características de suas dimensões. Por exemplo, imagine uma vista bis-seccional 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 acima mais 40 kips abaixo) mais 50 kips mais 10, o que equivale a -20 kips, BC como - FBC mais 50 kips mais 10 kips, igual 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.
