Плоский наклонный затвор (α=60°) перегораживает прямоугольный канал шириной b=86,4м

Определим силу давления воды в верхнем бьефе
P1=γhцт.1ω1
где hцт.1- расстояние до центра тяжести смоченной поверхности;
ω1- площадь смоченной поверхности;
γ – удельный вес воды, равный 9,81 кН/м3;
hцт.1=h12;
ω1=h1sinα∙b;
P1=γ∙h12∙h1sinα∙b=γ∙h122sinα∙b=9,81∙32,422∙0,866∙86,4=513718 кН==513,718 МН.
P1=513718 кН=513,718 МН.
Определим расстояние до центра давления вдоль затвора
lцд1=IC1hцт.1ω1=b3∙h1sinα3h12∙h1sinα∙b=23∙h1sin2α=23∙32,40,8662=28,80 м.
Такие же расчеты делаем для нижнего бьефа.
Определим силу давления воды в верхнем бьефе
P2=γhцт.2ω2
где hцт.2- расстояние до центра тяжести смоченной поверхности;
ω2- площадь смоченной поверхности снизу затвора;
γ – удельный вес воды, равный 9,81 кН/м3;
hцт.2=h22;
ω2=h2sinα∙b;
P2=γ∙h22∙h2sinα∙b=γ∙h222sinα∙b=9,81∙10,822∙0,866∙86,4=57080 кН==57,08 МН.
P2=57080 кН=57,08 МН.
Определим расстояние до центра давления
lцд2=IC2hцт.2ω2=b3∙h2sinα3h12∙h2sinα∙b=23∙h2sin2α=23∙10,80,8662=9,60 м.
Определим равнодействующую силу гидростатического давления:
Pр=P1-P2=513,718-57,080=456,638 МН .
Для определения расстояния до равнодействующего центра давления составим уравнение моментов относительно точки O.
Pр∙lцд.р=P1lцд1-P2∙lцд2+h1-h2sinα;
lцд.р=P1lцд1-P2∙lцд2+h1-h2sinαPр=
=513,718∙28,80-57,080∙9,60+32,4-10,80,866456,638=28,08 м.
Определим натяжение T троса, для чего составим уравнение моментов относительно оси O.
MO=T∙L-Pр∙lцд.р=0.
Плечо силы T
L=h1sinβsinα=32,4∙0,7660,866=28,659 м.
Тогда
T=Pр∙lцд.рL=456,638∙28,0828,659=447,41 МН
T=447,41 МН.
Построим эпюры давлений в МПа