RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk...

32
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

Transcript of RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk...

Page 1: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 2: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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 :

Page 3: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 4: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 5: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 6: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 7: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

TOTAL 200 JP

KETERANGAN:

1. LCD = Liquid Crystal Display

Medan , April 2020

Pengajar Diklat,

Sarmulia Sinaga,ST.,MT.

NIP. 197006232002121001

Page 8: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 9: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 10: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 11: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 12: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 13: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 14: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 15: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 16: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 17: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 18: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 19: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 20: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 21: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 22: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 23: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 24: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 25: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 26: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 27: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 28: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 29: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 30: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 31: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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

Page 32: RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT · Sistem Koordinat. 1.6. Property Potongan 1.7. Bentuk Penampang 1.8. End Offset -Ceramah -Role Play -Partisipatif, Interaktif. Praktek -

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