วิศวกรรมเป็นสาขากว้างๆ ของวิทยาศาสตร์ที่ตรวจสอบและวิเคราะห์การใช้ระบบ โครงสร้าง และกำลัง วิศวกรรมโครงสร้างเป็นส่วนย่อยของสาขาวิชานี้ที่เน้นการออกแบบและสนับสนุนความสามารถของโครงสร้างเหล่านี้ในการทนต่อแรงภายในและภายนอก (โหลด) แรงตามแนวแกนประเมินแรงภายในที่มีอยู่ในโครงสร้าง ซึ่งมักนำเสนอโดยลักษณะของมิติ ตัวอย่างเช่น ลองนึกภาพมุมมองแบบสองส่วนของลูกบิดประตูที่ยึดกับประตูและกำหนดการเปลี่ยนแปลงของมิติเป็นสามส่วน: ความยาวของส่วนปลายของที่จับเป็น ฐาน ความยาวระหว่างฐานของด้ามจับกับขอบของโครงยึด และความยาวระหว่างขอบของโครงยึดกับจุดตัดด้วย ประตู. แต่ละส่วนเหล่านี้รับภาระที่รองรับการประกอบเมื่อใช้งาน
ระบุส่วนประกอบ แรงในแนวแกนถูกกำหนดโดยความกว้าง ความยาวที่ใช้งานได้ และน้ำหนักบรรทุก และวัดเป็นกิโลกรัมปอนด์หรือกีบ (แรง 1,000 ปอนด์) จากตัวอย่างประตูที่กล่าวถึงข้างต้น ให้กำหนดส่วนประกอบเป็นที่จับถึงฐาน (ab) จากฐานถึงโครงยึด (bc) และแบบโครงต่อประตู (cd)
ระบุสูตร สูตรทั่วไปสำหรับแรงในแนวแกนคือ Ned เท่ากับ 270 คูณ KN โดยที่ E เท่ากับ 7,000 คูณ MPA, KN เท่ากับ 1,000 คูณนิวตัน และ d เท่ากับ 640.3 คูณ mm. สมมติว่าส่วนที่ไกลที่สุดจากการสกัดกั้นประตูเป็นค่าบวกเนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางและส่วนที่อยู่ติดตู้เป็นค่าลบ ใช้ความยาวของเซ็กเมนต์ที่มีประสิทธิผลที่ 40, 50 และ 10 สำหรับเซ็กเมนต์ AB, BC และ CD คำนวณแรงในแนวแกนสำหรับ AB เป็น –FAB ลบ (40 kips บนบวก 40 kips ล่าง) บวก 50 kips บวก 10 ซึ่งเท่ากับ -20 kips, BC as – FBC บวก 50 kips บวก 10 kips ซึ่งเท่ากับ 60 kips และ CD เป็น –FCD บวก 10 kips ซึ่งเท่ากับ 10 กีบ
ใช้เครื่องคำนวณโหลดตามแนวแกน วาดไดอะแกรมแรงตามแนวแกน (ด้วยมือเปล่า) โดยจดบันทึกแต่ละจุดที่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น และติดฉลากและวัดส่วนนี้เป็นนิ้ว จากนั้นแปลงนิ้วเป็นเมตรและป้อนส่วนประกอบสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง ขดลวด และการโก่งตัวในเครื่องคิดเลข แล้วแก้หาแรงตามแนวแกน เว็บไซต์เช่น Engineers Edge, Futek และ Engineering Toolbox มีตัวเลือกมากมายสำหรับการคำนวณแรงในแนวแกนในโครงสร้าง
