그림과 같이 폭이 2m인 수문 ABC가 A점에서 힌지로 연결되어 있다.… | [일반기계기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

수문 AB와 BC에 걸리는 정수압의 모멘트를 힌지 A에 대해 합해 케이블 모멘트와 균형시키면 장력은 약 35.4kN이다.
그림에서 AB = 1m(수평), B에서 120°로 꺾인 BC = 3m가 수평과 60°를 이루고, 수면은 B에서 BC를 따라 2.5m 되는 곳에 있다. 따라서 수심 h = 2.5·sin60° = 2.165m, C의 높이 = 3·sin60° = 2.598m, 수문 폭 b = 2m이다.
바닥판 AB 윗면(균일 압력)
F₁ = 9800 × 2.165 × (1 × 2) ≒ 42.4kN, 작용점은 A에서 0.5m
경사판 BC의 잠긴 2.5m 구간(삼각 분포, 도심 깊이 h/2)
F₂ = 9800 × (2.165/2) × (2.5 × 2) ≒ 53.0kN, 압력중심은 B에서 2.5/3 ≒ 0.833m
→ F₂의 A에 대한 팔길이 = 1·cos60° + 0.833 = 1.333m
케이블 CD는 수평이므로 A에 대한 팔길이가 C의 높이 2.598m이다.
T × 2.598 = 42.4 × 0.5 + 53.0 × 1.333 = 21.2 + 70.7 = 91.9
T = 91.9 ÷ 2.598 ≒ 35.4kN