RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk...
Transcript of RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk...
NAMA DIKLAT : DIKLAT KOMPETENSI KEAHLIAN MEKANIKA TEKNIK DENGAN SAP 2000 BAGI GURU SMK
MATA DIKLAT : ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR RANGKA ATAP
ALOKASI WAKTU : 200 JAM PELAJARAN @ 45 MENIT
A. RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT
B. RENCANA PEMBELAJARAN
C. BAHAN TAYANG
D. EVALUASI PEMBELAJARAN
E. MATERI PELENGKAP MODUL
KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAK KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL GURU DAN TENAGA KEPENDIDIKAN
PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN
BIDANG BANGUNAN DAN LISTRIK MEDAN ( PPPPTK BBL )
TAHUN 2020
1. Nama Diklat :
2. Mata Diklat :
3. Alokasi Waktu :
4. Deskripsi Singkat :
5. Tujuan Pembelajaran :
6. a. Kompetensi Dasar :
b. Indikator Keberhasilan :
Diklat Kompetensi Keahlian Mekanika Teknik dengan SAP 2000 bagi Guru SMK
Penerapan SAP 2000
200 Jam Pelajaran @ 45 Menit = 9.000 Menit
Mata diklat ini dimaksudkan untuk menambah wawasan Guru Sekolah Menengah Kejuruan tentang pemahaman
Analisa Struktur, dimana selain perhitungan manual dapat dibantu oleh aplikasi perangkat lunak/Komputer.melalui
SAP 2000 versi Student
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diharapkan mampu mengaplikasikan Program SAP 2000 pada perhitungan
Analisa Struktur. Serta penerapannya pada Konstruksi Beton dan Konstruksi Baja.
Peserta Diklat mampu mengaplikasikan Program SAP 2000 pada perhitungan Analisa Struktur. Serta penerapannya
pada Konstruksi Beton dan Konstruksi Baja.
Peserta Diklat dapat mengaplikasikan Program SAP 2000 pada perhitungan Analisa Struktur. Serta penerapannya
pada Konstruksi Beton dan Konstruksi Baja.
No
.
INDIKATOR
KEBERHASILAN
MATERI
POKOK
SUB MATERI
POKOK
METODE MEDIA/
ALAT
BANTU
ESTIMASI
WAKTU
REFERENSI
1.
Setelah mengikuti
pembelajaran ini
peserta Diklat
diharapkan dapat :
Mengenal dan
Memahami Analisis
Struktur Berbasis
Komputer
1. Analisis
Struktur
Berbasis
Komputer
1.1. Pendahuluan
1.2. Komputer Sebagai Tools (Alat Bantu) .
1.3. Sejarah Program SAP2000 dan
Perkembangannya
1.4. Program SAP2000 7.4 Versi Student.
1.5. Sistem Koordinat.
1.6. Property Potongan
1.7. Bentuk Penampang
1.8. End Offset
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif.
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
4 JP
1. Putri, Prima
Yane, 2007,
Analisis dan
Desain Struktur
Rangka dengan
SAP2000 versi
Student,
Penerbit UNP
Press, Padang,
Indonesia
2. Wiryanto
Dewobroto,
Diktat
Perkuliahan :
1.9. End Release
1.10. Massa
1.11. Beban pada Struktur
1.12. Joint dan Derajat Kebebasan
1.13. Output Gaya-gaya Dalam.
Struktur Beton I
, Jurusan Teknik
Sipil ,
Universitas
Pelita Harapan ,
2003
3. E.L.Wilson,
SAP2000®
Integrated Finite
Element
Analysis and
Design of
Structures :
CONCRETE
DESIGN
MANUAL,
Computers and
Structures, Inc.
Berkeley,
California, USA,
Version 7.40
May 2000.
4. Standar SK SNI
T-15-1991-03 :
Tata Cara
Penghitungan
Struktur Beton
Untuk
Bangunan
Gedung,
Yayasan LPMB,
Bandung, 1991.
5. Komunitas
Mahasiswa
Teknik Sipil
2.
Mengenal Jenis
Menu Pada
Sap 2000
2. Menu Pada
Sap 2000
2.1. Pendahuluan.
2.2. Menu File
2.3. Menu Edit
2.4. Menu View
2.5. Menu Define
2.6. Menu Draw
2.7. Menu Select
2.8. Menu Assign
2.9. Menu Analyze
2.10. Menu Display
2.11. Menu Design
2.12. Menu Options
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
6 JP
3. Dapat melakukan
proses Perhitungan
SAP 2000 Pada
Balok (Beam)
3 Perhitungan
SAP 2000
Pada Balok
(Beam)
3.1. Pendahuluan
3.2. Balok (Beam)
3.3. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
3.4. Menyimpan File Data Masukan
3.5. Menampilkan/ Mencetak Input File
3.6. Menampilkan beban yang bekerja
3.7. Menampilkan Deformasi dan Gaya
Dalam yang terjadi
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
4. Dapat melakukan
proses perhitungan
Analisis Struktur
Portal Beton
4 Analisis
Struktur Portal
Beton
4.1. Idealisasi Struktur dan Satuan
4.2. Memilih Bentuk Struktur
4.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
4.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen.
4.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
4.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
4.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
4.8. Menyimpan File Data Masukan
4.9. Melakukan Analisis.
4.10. Menampilkan/ Mencetak Output File
4.11. Menampilkan/ Mencetak Input File.
USM,
Mengitung
Portal Beton
Bertulang
menggunakan
SAP 2000,
https://sipilusm.
wordpress.com/
2010/04/09/me
ngitung-portal-
beton-
bertulang-
menggunakan-
sap-2000, 06
Maret 2019.
6. Sugito, Modul
SAP Dengan
Tutorial Bahasa
Indonesia,
Analisis 3D
Static & Dinamic
Bersadasarkan
SNI – 1726-
2002 Beta 12-7-
2012.
https://www.ac
ademia.edu/300
97325/MODUL
_SAP_DENGAN
_TUTORIAL_BA
HASA_INDONE
SIA?auto=down
load, 06 Maret
2019.
7. Aplikasi SAP
5. Dapat melakukan
proses perhitungan
Analisis dan Desain
Portal Baja
5. Analisis dan
Desain Portal
Baja
5.1. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
5.2. Mendefenisikan Karakteristik Material
5.3. Mendefenisikan Dimensi Elemen
5.4. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
5.5. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
5.6. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
5.7. Melakukan Analisis Struktur
5.8. Melakukan Desain Struktur
5.9. Menampilkan/ Mencetak Design File
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
6 Dapat melakukan
proses perhitungan
Analisis Struktur
Portal dengan
Kombinasi
Pembebanan
6. Analisis
Struktur
Portal
dengan
Kombinasi
Pembebanan
6.1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan
Kemampuan Layan.
6.2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
6.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
6.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
6.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
6.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
6.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
6.8. Melakukan Analisis Struktur
6.9. Melakukan Desain Struktur
6.10. Menampilkan/ Mencetak Design File
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
7 Dapat melakukan
proses perhitungan
Analisis Rangka Baja
2D
7. Analisis
Rangka Baja
2D
7.1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan
Kemampuan Layan.
7.2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
7.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
7.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
7.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
7.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
7.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
7.8. Melakukan Analisis Struktur
7.9. Melakukan Desain Struktur
7.10. Menampilkan/ Mencetak Design File
2000,
https://www.ac
ademia.edu/375
38027/Aplikasi_
Sap. , 06 Maret
2019
8 Dapat melakukan
proses perhitungan
Analisis dan Desain
Struktur Rangka
Atap
8. Analisis dan
Desain
Struktur
Rangka Atap
8.1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan
Kemampuan Layan.
8.2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
8.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
8.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
8.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
8.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
8.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
8.8. Melakukan Analisis Struktur
8.9. Melakukan Desain Struktur
8.10. Menampilkan/ Mencetak Design File
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
9 Dapat melakukan
proses perhitungan
Rangka Batang
Ruang
9. Rangka
Batang
Ruang
9.1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan
Kemampuan Layan.
9.2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
9.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
9.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
9.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
9.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
9.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
9.8. Melakukan Analisis Struktur
9.9. Melakukan Desain Struktur
9.10. Menampilkan/ Mencetak Design File
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
10 Dapat melakukan
proses perhitungan
Analisis Struktur
Jembatan Rangka
10. Analisis
Struktur
Jembatan
Rangka
10.1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan
Kemampuan Layan.
10.2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
10.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
10.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
10.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
10.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
10.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
10.8. Melakukan Analisis Struktur
10.9. Melakukan Desain Struktur
10.10. Menampilkan/ Mencetak Design File
11 Dapat melakukan
proses perhitungan
Balok Silang
11. Balok Silang 11.1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan
Kemampuan Layan.
11.2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
11.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
11.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
11.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
11.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
11.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
11.8. Melakukan Analisis Struktur
11.9. Melakukan Desain Struktur
11.10. Menampilkan/ Mencetak Design File
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
12 Dapat melakukan
proses perhitungan
Portal Ruang
12. Portal Ruang 12.1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan
Kemampuan Layan.
12.2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
12.3. Mendefenisikan Karakteristik Material
12.4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
12.5. Penempatan Elemen Pada Sistem
Struktur
12.6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
12.7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
12.8. Melakukan Analisis Struktur
12.9. Melakukan Desain Struktur
12.10. Menampilkan/ Mencetak Design File
-Ceramah
-Role Play
-Partisipatif,
Interaktif
Praktek
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
Komputer
15 JP
UJI Kompetensi Personal dan
Buka buku
- Whiteboard
- Lembar Soal
- Laptop&LCD
Komputer
40 JP
TOTAL 200 JP
KETERANGAN:
1. LCD = Liquid Crystal Display
Medan , April 2020
Pengajar Diklat,
Sarmulia Sinaga,ST.,MT.
NIP. 197006232002121001
RENCANA PEMBELAJARAN
1. Nama Diklat : Diklat Kompetensi Keahlian Mekanika Teknik dengan SAP 2000 bagi Guru SMK
2. Mata Diklat : Analisis dan Desain Struktur Rangka Atap
3. Alokasi Waktu : 03 Jam Pelajaran @ 45 Menit = 135 Menit
4. Deskripsi Singkat : Mata Diklat Mata Diklat Analisis dan Desain Struktur Rangka Atap dengan menggunakan SAP 2000 dimaksudkan untuk
meningkatkan pengetahuan, keterampilan dan sikap Peserta diklat dalam menguasai Analisa Struktur dengan bantuan SAP 2000 sesuai prinsip
pencapaian tujuan, efisiensi, cepat, tepat dan akurat serta penuh tanggung jawab.
a. Kompetensi Dasar : Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta dapat menganalisis dan Desain Struktur Rangka Atap dengan menggunakan SAP 2000.
b. Indikator Keberhasilan : Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta dapat melakukan proses perhitungan Analisis dan Desain Struktur Rangka Atap
5. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
a. Materi Pokok : Analisis dan Desain Struktur Rangka Atap dengan menggunakan SAP 2000
b. Sub Materi Pokok :
1. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan Kemampuan Layan.
2. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
3. Mendefenisikan Karakteristik Material
4. Mendefenisikan Dimensi Elemen
5. Penempatan Elemen Pada Sistem Struktur
6. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
7. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
8. Melakukan Analisis Struktur
9. Melakukan Desain Struktur
10. Menampilkan/ Mencetak Design File
6. Kegiatan Belajar Mengajar :
No. Tahapan
Kegiatan
KEGIATAN Metode Alat Bantu/
Media
Alokasi
Waktu FASILITATOR PESERTA
1. Pendahuluan 1.1. Mengucapkan salam, memperkenalkan diri.
1.2. Menciptakan suasana kelas kondusif dan hangat dengan melakukan ice
breaking.
1.3. Menguraikan kompetensi dasar, dan indikator keberhasilan pembelajaran.
Memperhatikan ;
bertanya ;
menjawab ;
mencatat
Ceramah ;
partisipatif
dan
interaktif
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
30 menit
2. Penyajian
A. Uraian
B. Contoh
1. Melakukan Ice breaking
2. Ketentuan Mengenai Kekuatan Dan Kemampuan Layan.
3. Idealisasi dan Pembebanan Struktur.
4. Mendefenisikan Karakteristik Material
5. Mendefenisikan Dimensi Elemen
6. Penempatan Elemen Pada Sistem Struktur
7. Mendefenisikan Jenis Tumpuan
8. Mendefenisikan Beban Pada Struktur
9. Melakukan Analisis Struktur
10. Melakukan Desain Struktur
11. Menampilkan/ Mencetak Design File
Diketahui data-data sistem struktur rangka batang bidang yng lain adalah rangka atap seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Memperhatikan ;
bertanya ;
menjawab ;
mencatat. simulasi;
role play. diskusi;
Ceramah ;
partisipatif
; dan
interaktif;
Role Play
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
- Lab Komputer
615 menit
Agar beban-beban yang bekerja pada struktur rangka batang (truss
structure) dapat terpusat pada titik-titik buhul (joint), maka perlu adanya elemen struktur yang berfungsi untuk merubah beban merata (q), menjadi beban terpusat (Q). Pada struktur rangka batang, perlu dipasang gording untuk merubah beban merata menjadi beban terpusat, agar tidak timbul momen lentur pada sistem struktur.
L
B
B Kolom
Rangka Atap
Gording
Bracing
Gambar beban merata pada struktur rangka atap
Gambar Beban terpusat pada struktur rangka atap
Pada struktur rangka atap, selain beban mati yang berupa berat sendiri
dari elemen-elemen konstruksi (berat penutup atap, berat rangka, gording,dll) dan beban hidup yang diperkirakan akan bekerja pada struktur rangka, perlu diperhitungkan juga pengaruh dari beban angin (tekanan dan hisapan). Dengan adanya gording-gording pada titik buhul, maka beban-beban merata pada struktur atap akan menjadi beban-beban terpusat.
Gording Beban
merata
Beban Angin Pada Atap :
Gambar Beban angin pada struktur rangka atap
Tekanan tiup angin : qa = (25-40) kg/m2
Kemiringan atap :
Tekanan angin : Qt = la.B.[(0,02 + 0,4).qa] Hisapan angin : Qi = la.B.[(0,4).qa]
Untuk keperluan perhitungan, beban terpusat pada titik buhul akibat tekanan angin (Qt) dan hisapan angin (Qi), diuraikan menjadi beban yang berarah vertikal (V) dan horizontal (H) sbb :
Tekanan angin (Qt) : Vt = Qt cos ; Ht = Qt sin
Hisapan angin (Qi) : Vi = Qi cos ; Ht = Qi sin Beban Lain Pada Atap : Beban penutup atap : qr ; Qr = l.B.qr Beban penutup plafond : qp ; Qr = l.B.qp
la
Qt
Qi
l l l
Qi
Hi
Vi
Penguraian beban angin
pada titik buhul
Gambar Beban angin pada struktur rangka atap
Detail Sambungan Sendi/ Engsel :
Gambar Detail dan Potongan Sambungan
Kombinasi pembebanan yang perlu ditinjau pada analisis rangka atap adalah : 1. Pembebanan Tetap : Beban Mati + Beban Hidup 2. Pembebanan Sementara : B.Mati + B.Hidup + B.Angin Kiri 3. Pembebanan Sementara : B.Mati + B.Hidup + B.Angin Kanan Untuk perhitungan rangka atap dapat dilihat pada problem berikut :
Suatu struktur rangka atap baja, mempunyai konfigurasi seperti pada
Qp Qp Qp Qp Qp
Qr Qr
Qr Qr
Qr
Qr/2 Qr/2
Qp/2 Qp/2
L.70.70.7
2.L.50.50.5
a
a
Pelat buhul
Potongan a-a
gambar di bawah. Sambungan antar batang menggunakan baut berdiameter 12 mm, dan tebal pelat buhul 10 mm. Panjang bentang rangka atap = 18 m, tinggi rangka = 4.5 m dan jarak antara rangka atap (B) = 4 m. Beban-beban yang diperhitungkan bekerja pada rangka atap adalah :
Beban angin (qa) = 25 kg/m2
Beban penutup rangka (qr) = 50 kg/m2
Beban plafon (qp) = 20 kg/m2 Berat jenis baja = 7850 kg/m3, dan modulus elastisitas baja E = 2.100.000 kg/cm2 Angka Poisson = 0.3, dan tegangan leleh baja (fy) = 2400 kg/cm2 (BJ-37).
Gambar Konfigurasi StrukturRangka Atap
Untuk keperluan desain awal, batang tepi atas dan tepi bawah dari atap, dicoba menggunakan profil siku rangkap 2L.50.50.5. Batang vertikal dan batang diagonal menggunakan profil siku tunggal L.70.70.7. Dari tabelProfil Baja, diketahui lebar dan tebal sayap profil siku L.70.70.7 dan L.50.50.5 adalah:
L.70.70.7 L.50.50.5
Lebar sayap = 7.0 cm 5.0 cm Tebal sayap = 0.7 cm 0.5 cm
Z
X
3m 3m 3m 3m 3m 3m
4.5m
3
2
Pembebanan Struktur :
B = 4m, l = 3m, la = 22 31.5 = 3.35 m.
Kemiringan atap : tg = 4.5/9.0 = 0.5, jadi = 270
Tekanan angin : Qt = la.B.[(0,02 + 0,4).qa] = 315 kg
Tekanan vertikal : Vt = Qt cos = 280 kg
Tekanan horisontal : Ht = Qt sin = 140 kg Hisapan angin : Qi = la.B.[(0,4).qa]= 134 kg
Hisapan vertikal : Vi = Qi cos = 120 kg
Hisapan horisontal : Hi = Qi sin = 60 kg Penutup atap : Qr = l.B.qr = 600 kg, dan Penutup plafond : Qp = l.B.qp = 240 kg Kasus Beban 1 : Beban Mati
Kasus Beban 2 : Beban Hidup
600 kg 600 kg
600 kg 600 kg
600 kg
300 kg 300 kg
240 kg 240 kg 240 kg 240 kg 240 kg
Z
X
120 kg 120 kg
100 kg 100 kg
100 kg 100 kg
100 kg
Z
X
50 kg 50 kg
C. Latihan
Kasus Beban 3 : Beban Angin dari Kiri
Kasus Beban 4 : Beban Angin dari Kanan
Dengan mengabaikan berat sendiri struktur, Tentukan : Analisis Struktur, periksa kekuatan profil yang digunakan. Jika tidak memenuhi, re-Desain Struktur di atas!
Lakukan Perhitungan ulang dengan dimensi rangka sebagai berikut:
280 kg
Z
X
140 kg 140 kg
70 kg
280 kg
140 kg
140 kg
70 kg 30 kg
60 kg
30 kg
60 kg
60 kg
120 kg 60 kg
120 kg
120 kg
Z
X
60 kg 60 kg
30 kg
120 kg
60 kg
60 kg
30 kg 70 kg
140 kg
70 kg
140kg
140 kg
280 kg 140 kg
280 kg
3. Penutup 1. Menilai masing-masing individu serta kelompok, serta mengidentifikasi kesulitan
serta kekurangan yang dihadapi para peserta diklat, memberikan kesimpulan akhir
dari materi pembelajaran Analisis dan Desain Struktur Rangka Atap dengan SAP
2000. Serta menguatkan kembali kepada para peserta akan materi ini serta
dampak pada diklat dan pembelajaran selanjutnya.
2. Melaksanakan evaluasi (post-test).
3. Menutup dengan ucapan salam dan terimakasih serta memberi aplaus.
Melakukan
kolaborasi kerjasama
dan melakukan
umpan balik serta
memberi kesimpulan
seluruh kegiatan
pada materi
pembelajaran.
Mengerjakan post-
test
Menjawab salam
dan memberi aplus.
Ceramah ;
roleplay;
partisipatif,
dan
interaktif
- Whiteboard
- Modul
- Flipchart
- Laptop&LCD
30 menit
8.Evaluasi Pembelajaran : KP 01
Z
X
4m 4m 4m 4m 4m 4m
6 m
800 kg 800 kg
800 kg 800 kg
800 kg
400 kg 400 kg
300 kg 300 kg 300 kg 300 kg 300 kg
Z
X
150 kg 150 kg
Untuk mengukur pemahaman Saudara, jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini;
Diketahui data-data sistem struktur rangka batang bidang yng lain adalah rangka atap seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Agar beban-beban yang bekerja pada struktur rangka batang (truss structure) dapat terpusat pada titik-titik buhul (joint),
maka perlu adanya elemen struktur yang berfungsi untuk merubah beban merata (q), menjadi beban terpusat (Q). Pada struktur
L
B
B Kolom
Rangka Atap
Gording
Bracing
rangka batang, perlu dipasang gording untuk merubah beban merata menjadi beban terpusat, agar tidak timbul momen lentur pada sistem struktur.
Gambar beban merata pada struktur rangka atap
Gambar Beban terpusat pada struktur rangka atap
Pada struktur rangka atap, selain beban mati yang berupa berat sendiri dari elemen-elemen konstruksi (berat penutup atap,
berat rangka, gording,dll) dan beban hidup yang diperkirakan akan bekerja pada struktur rangka, perlu diperhitungkan juga pengaruh dari beban angin (tekanan dan hisapan). Dengan adanya gording-gording pada titik buhul, maka beban-beban merata pada struktur atap akan menjadi beban-beban terpusat.
Gording Beban
merata
Beban Angin Pada Atap :
Gambar Beban angin pada struktur rangka atap
Tekanan tiup angin : qa = (25-40) kg/m2
Kemiringan atap :
Tekanan angin : Qt = la.B.[(0,02 + 0,4).qa] Hisapan angin : Qi = la.B.[(0,4).qa]
Untuk keperluan perhitungan, beban terpusat pada titik buhul akibat tekanan angin (Qt) dan hisapan angin (Qi), diuraikan menjadi beban yang berarah vertikal (V) dan horizontal (H) sbb :
Tekanan angin (Qt) : Vt = Qt cos ; Ht = Qt sin
Hisapan angin (Qi) : Vi = Qi cos ; Ht = Qi sin Beban Lain Pada Atap : Beban penutup atap : qr ; Qr = l.B.qr Beban penutup plafond : qp ; Qr = l.B.qp
la
Qt
Qi
l l l
Qi
Hi
Vi
Penguraian beban angin
pada titik buhul
Gambar Beban angin pada struktur rangka atap
Detail Sambungan Sendi/ Engsel :
Gambar Detail dan Potongan Sambungan
Kombinasi pembebanan yang perlu ditinjau pada analisis rangka atap adalah : 1. Pembebanan Tetap : Beban Mati + Beban Hidup 2. Pembebanan Sementara : B.Mati + B.Hidup + B.Angin Kiri 3. Pembebanan Sementara : B.Mati + B.Hidup + B.Angin Kanan Untuk perhitungan rangka atap dapat dilihat pada problem berikut :
Suatu struktur rangka atap baja, mempunyai konfigurasi seperti pada gambar di bawah. Sambungan antar batang menggunakan baut berdiameter 12 mm, dan tebal pelat buhul 10 mm.
Qp Qp Qp Qp Qp
Qr Qr
Qr Qr
Qr
Qr/2 Qr/2
Qp/2 Qp/2
L.70.70.7
2.L.50.50.5
a
a
Pelat buhul
Potongan a-a
Panjang bentang rangka atap = 18 m, tinggi rangka = 4.5 m dan jarak antara rangka atap (B) = 4 m. Beban-beban yang diperhitungkan bekerja pada rangka atap adalah :
Beban angin (qa) = 25 kg/m2
Beban penutup rangka (qr) = 50 kg/m2
Beban plafon (qp) = 20 kg/m2 Berat jenis baja = 7850 kg/m3, dan modulus elastisitas baja E = 2.100.000 kg/cm2 Angka Poisson = 0.3, dan tegangan leleh baja (fy) = 2400 kg/cm2 (BJ-37).
Gambar Konfigurasi StrukturRangka Atap
Untuk keperluan desain awal, batang tepi atas dan tepi bawah dari atap, dicoba menggunakan profil siku rangkap 2L.50.50.5. Batang vertikal dan batang diagonal menggunakan profil siku tunggal L.70.70.7. Dari tabelProfil Baja, diketahui lebar dan tebal sayap profil siku L.70.70.7 dan L.50.50.5 adalah:
Pembebanan Struktur :
B = 4m, l = 3m, la = 22 31.5 = 3.35 m.
Kemiringan atap : tg = 4.5/9.0 = 0.5, jadi = 270
Tekanan angin : Qt = la.B.[(0,02 + 0,4).qa] = 315 kg
L.70.70.7 L.50.50.5
Lebar sayap = 7.0 cm 5.0 cm Tebal sayap = 0.7 cm 0.5 cm
Z
X
4 m 4 m 4 m 4 m 4 m 4 m
6 m
3
2
Tekanan vertikal : Vt = Qt cos = 280 kg
Tekanan horisontal : Ht = Qt sin = 140 kg Hisapan angin : Qi = la.B.[(0,4).qa]= 134 kg
Hisapan vertikal : Vi = Qi cos = 120 kg
Hisapan horisontal : Hi = Qi sin = 60 kg Penutup atap : Qr = l.B.qr = 600 kg, dan Penutup plafond : Qp = l.B.qp = 240 kg Kasus Beban 1 : Beban Mati
Kasus Beban 2 : Beban Hidup
Kasus Beban 3 : Beban Angin dari Kiri
600 kg 600 kg
600 kg 600 kg
600 kg
300 kg 300 kg
240 kg 240 kg 240 kg 240 kg 240 kg
Z
X
120 kg 120 kg
100 kg 100 kg
100 kg 100 kg
100 kg
Z
X
50 kg 50 kg
Kasus Beban 4 : Beban Angin dari Kanan
Dengan mengabaikan berat sendiri struktur, Tentukan : Analisis Struktur, periksa kekuatan profil yang digunakan. Jika tidak memenuhi, re-Desain Struktur di atas!
KP 02
Evaluasi
Untuk mengukur pemahaman Saudara, jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini;
Dengan data dan gambar pada KP 01, namun terjadi perubahan data sbb :
Diketahui data-data sistem struktur rangka batang bidang yng lain adalah rangka atap seperti yang terlihat pada gambar berikut :
280 kg
Z
X
140 kg 140 kg
70 kg
280 kg
140 kg
140 kg
70 kg 30 kg
60 kg
30 kg
60 kg
60 kg
120 kg 60 kg
120 kg
120 kg
Z
X
60 kg 60 kg
30 kg
120 kg
60 kg
60 kg
30 kg 70 kg
140 kg
70 kg
140kg
140 kg
280 kg 140 kg
280 kg
Agar beban-beban yang bekerja pada struktur rangka batang (truss structure) dapat terpusat pada titik-titik buhul (joint),
maka perlu adanya elemen struktur yang berfungsi untuk merubah beban merata (q), menjadi beban terpusat (Q). Pada struktur rangka batang, perlu dipasang gording untuk merubah beban merata menjadi beban terpusat, agar tidak timbul momen lentur pada sistem struktur.
L
B
B Kolom
Rangka Atap
Gording
Bracing
Gambar beban merata pada struktur rangka atap
Gambar Beban terpusat pada struktur rangka atap
Pada struktur rangka atap, selain beban mati yang berupa berat sendiri dari elemen-elemen konstruksi (berat penutup atap,
berat rangka, gording,dll) dan beban hidup yang diperkirakan akan bekerja pada struktur rangka, perlu diperhitungkan juga pengaruh dari beban angin (tekanan dan hisapan). Dengan adanya gording-gording pada titik buhul, maka beban-beban merata pada struktur atap akan menjadi beban-beban terpusat.
Beban Angin Pada Atap :
Gording Beban
merata
Gambar Beban angin pada struktur rangka atap
Tekanan tiup angin : qa = (25-40) kg/m2
Kemiringan atap :
Tekanan angin : Qt = la.B.[(0,02 + 0,4).qa] Hisapan angin : Qi = la.B.[(0,4).qa]
Untuk keperluan perhitungan, beban terpusat pada titik buhul akibat tekanan angin (Qt) dan hisapan angin (Qi), diuraikan menjadi beban yang berarah vertikal (V) dan horizontal (H) sbb :
Tekanan angin (Qt) : Vt = Qt cos ; Ht = Qt sin
Hisapan angin (Qi) : Vi = Qi cos ; Ht = Qi sin Beban Lain Pada Atap : Beban penutup atap : qr ; Qr = l.B.qr Beban penutup plafond : qp ; Qr = l.B.qp
la
Qt
Qi
l l l
Qi
Hi
Vi
Penguraian beban angin
pada titik buhul
Gambar Beban angin pada struktur rangka atap
Detail Sambungan Sendi/ Engsel :
Gambar Detail dan Potongan Sambungan
Kombinasi pembebanan yang perlu ditinjau pada analisis rangka atap adalah : 1. Pembebanan Tetap : Beban Mati + Beban Hidup 2. Pembebanan Sementara : B.Mati + B.Hidup + B.Angin Kiri 3. Pembebanan Sementara : B.Mati + B.Hidup + B.Angin Kanan Untuk perhitungan rangka atap dapat dilihat pada problem berikut :
Suatu struktur rangka atap baja, mempunyai konfigurasi seperti pada gambar di bawah. Sambungan antar batang menggunakan baut berdiameter 12 mm, dan tebal pelat buhul 10 mm.
Qp Qp Qp Qp Qp
Qr Qr
Qr Qr
Qr
Qr/2 Qr/2
Qp/2 Qp/2
L.70.70.7
2.L.50.50.5
a
a
Pelat buhul
Potongan a-a
Panjang bentang rangka atap = 18 m, tinggi rangka = 4.5 m dan jarak antara rangka atap (B) = 4 m. Beban-beban yang diperhitungkan bekerja pada rangka atap adalah :
Beban angin (qa) = 25 kg/m2
Beban penutup rangka (qr) = 50 kg/m2
Beban plafon (qp) = 20 kg/m2 Berat jenis baja = 7850 kg/m3, dan modulus elastisitas baja E = 2.100.000 kg/cm2 Angka Poisson = 0.3, dan tegangan leleh baja (fy) = 2400 kg/cm2 (BJ-37).
Gambar Konfigurasi StrukturRangka Atap
Untuk keperluan desain awal, batang tepi atas dan tepi bawah dari atap, dicoba menggunakan profil siku rangkap 2L.50.50.5. Batang vertikal dan batang diagonal menggunakan profil siku tunggal L.70.70.7. Dari tabelProfil Baja, diketahui lebar dan tebal sayap profil siku L.70.70.7 dan L.50.50.5 adalah:
Pembebanan Struktur :
B = 4m, l = 3m, la = 22 31.5 = 3.35 m.
Kemiringan atap : tg = 4.5/9.0 = 0.5, jadi = 270
Tekanan angin : Qt = la.B.[(0,02 + 0,4).qa] = 315 kg
L.70.70.7 L.50.50.5
Lebar sayap = 7.0 cm 5.0 cm Tebal sayap = 0.7 cm 0.5 cm
Z
X
4 m 4 m 4 m 4 m 4 m 4 m
6 m
3
2
Tekanan vertikal : Vt = Qt cos = 280 kg
Tekanan horisontal : Ht = Qt sin = 140 kg Hisapan angin : Qi = la.B.[(0,4).qa]= 134 kg
Hisapan vertikal : Vi = Qi cos = 120 kg
Hisapan horisontal : Hi = Qi sin = 60 kg Penutup atap : Qr = l.B.qr = 600 kg, dan Penutup plafond : Qp = l.B.qp = 240 kg Kasus Beban 1 : Beban Mati
Kasus Beban 2 : Beban Hidup
Kasus Beban 3 : Beban Angin dari Kiri
800 kg 800 kg
800 kg 800 kg
800 kg
400 kg 400 kg
300 kg 300 kg 300 kg 300 kg 300 kg
Z
X
150 kg 150 kg
200 kg 200 kg
200 kg 200 kg
200 kg
Z
X
100 kg 100 kg
Kasus Beban 4 : Beban Angin dari Kanan
Dengan mengabaikan berat sendiri struktur, Tentukan : Analisis Struktur, periksa kekuatan profil yang digunakan. Jika tidak memenuhi, re-Desain Struktur di atas!
9. Referensi
:
1. Putri, Prima Yane, 2007, Analisis dan Desain Struktur Rangka dengan SAP2000 versi Student, Penerbit UNP Press, Padang, Indonesia
2. Wiryanto Dewobroto, Diktat Perkuliahan : Struktur Beton I , Jurusan Teknik Sipil , Universitas Pelita Harapan , 2003
3. E.L.Wilson, SAP2000® Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures : CONCRETE DESIGN MANUAL, Computers and
Structures, Inc. Berkeley, California, USA, Version 7.40 May 2000.
4. Standar SK SNI T-15-1991-03 : Tata Cara Penghitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Yayasan LPMB, Bandung, 1991.
5. Komunitas Mahasiswa Teknik Sipil USM, Mengitung Portal Beton Bertulang menggunakan SAP 2000,
280 kg
Z
X
140 kg 140 kg
70 kg
280 kg
140 kg
140 kg
70 kg 30 kg
60 kg
30 kg
60 kg
60 kg
120 kg 60 kg
120 kg
120 kg
Z
X
60 kg 60 kg
30 kg
120 kg
60 kg
60 kg
30 kg 70 kg
140 kg
70 kg
140kg
140 kg
280 kg 140 kg
280 kg
https://sipilusm.wordpress.com/2010/04/09/mengitung-portal-beton-bertulang-menggunakan-sap-2000, 06 Maret 2019.
6. Sugito, Modul SAP Dengan Tutorial Bahasa Indonesia, Analisis 3D Static & Dinamic Bersadasarkan SNI – 1726-2002 Beta 12-7-2012.
https://www.academia.edu/30097325/MODUL_SAP_DENGAN_TUTORIAL_BAHASA_INDONESIA?auto=download, 06 Maret 2019.
7. Aplikasi SAP 2000, https://www.academia.edu/37538027/Aplikasi_SAP. , 06 Maret 2019
Medan , April 2020
Pengajar Diklat,
Sarmulia Sinaga,ST.,MT.
NIP. 197006232002121001