BUKU RANCANGAN PENGAJARAN MATA AJAR STRUKTUR KAPAL 2. oleh. Tim Dosen

Transkripsi

1 BUKU RANCANGAN PENGAJARAN MATA AJAR STRUKTUR KAPAL 2 oleh Tim Dosen Fakultas Teknik Universitas Indonesia Maret

2 DAFTAR ISI PENGANTAR BAB 1 INFORMASI UMUM 4 BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIAN PEMBELAJARAN) MATA AJAR 1. Kompetensi (Capaian Pembelajaran Terminal) 2. Subkompetensi (Capaian Pembelajaran Penunjang) 3. Bagan Alir Capaian Pembelajaran BAB 3 BAHASAN DAN RUJUKAN 7 BAB 4 TAHAP PEMBELAJARAN 9 hlm

3 PENGANTAR Buku Rancangan Pembelajaran (BRP) mata kuliah struktur kapal 2 ini ditunaikan sebagai penuntun untuk mahasiswa/i yang mengambil mata kuliah tersebut. Struktur kapal 2 merupakan ilmu yang menjembatani pemahaman dari segi teori dan aplikasinya diindustri perkapalan. Pemahaman terhadap ilmu struktur kapal yang komprehensif menjadi kebutuhan bagi peneliti dan pelaku industri di bidang teknik perkapalan. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak di lingkungan Universitas Indonesia dan semua pihak yang telah membantu dan menginspirasi dibuatnya buku ini. Depok, Maret 2016 Tim Dosen 3

4 BAB 1 INFORMASI UMUM 1. Nama Fakultas /Jenjang : Teknik /Sarjana (S1) 2. Nama mata kuliah : Struktur Kapal 2 3. Kode mata kuliah : ENMR Semester ke- : 4 5. Jumlah SKS : 4 6. Metode pembelajara n : active learning 7. Mata kuliah yang menjadi prasyarat : Struktur Kapal 1 8. Menjadi prasyarat untuk mata kuliah : Tugas Merancang 2 9. Integrasi antara mata kuliah : Deskripsi mata kuliah : Struktur kapal 2 merupakan kelanjutan dari struktur kapal 1 yang berfokus pada perancangan struktur kapal berdasarkan kondisi rasional yaitu perancangan berdasar peraturan klasifikasi beserta optimasi struktur berdasarkan pembebanan dinamis dan statis. Pada struktur kapal 2, formula pada peraturan klasifikasi akan digunakan dalam perancangan struktur seperti penentuan pembebanan lokal, ketebalan pelat, jenis profil beserta ukuran dimensinya. Optimasi perancangan struktur akan dilakukan berdasarkan pembebanan yang bekerja, respon struktur, pembebanan akibat gelombang, reliabilitas perancangan, analisis gading, dan lain-lain. Capaian pada struktur kapal 2 adalah mahasiswa/i dapat melakukan perancangan struktur berdasarkan peraturan klasifikasi dan optimasi perancangan berdasarkan analisis respon pembebanan. Dimana capaian tersebut meliputi pemahaman kualitatif dan kuantitatif. Pemahaman tersebut meliputi perancangan berbasis rasional, pembebanan, respon struktur, kondisi batas, optimasi, pembebanan akibat gelombang, reliabilitas percangan struktur, analisa gading, metode elemen hingga, deformasi pada panel, kekuatan akhir, fatik struktur. Metode pembelajaran yang digunakan adalah aktif. Setelah lulus dari mata kuliah ini, mahasiswa/i diharapkan dapat menerapkan pengetahuan kekuatan kapal pengerjaan tugas merancang kapal 2 dan eksperimen untuk penelitian tugas akhir. Bahasa pengantar yang digunakan adalah bahasa Indonesia. 4

5 BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIAN PEMBELAJARAN) MATA KULIAH STRUKTUR KAPAL Kompetensi (Capaian Pembelajaran Terminal) Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa/i diharapkan mampu melakukan perancangan struktur kapal berbasis rasional yaitu berdasarkan peraturan klasifikasi dan optimasinya berdasarkan berdasarkan pembebanan statis dan dinamis secara sistematis dan komprehensif dengan menggunakan pendekatan ilmiah. 2.2 Subkompetensi (Capaian Pembelajaran Penunjang) Mahasiswa/i mampu menjelaskan peran perancangan struktur kapal berbasis rasional beserta sistematika prosedural perhitungan perancangan struktur beserta optimasinya dengan pendekatan ilmiah secara komprehensif (C1) Mahasiswa/i mampu menganalisis respon struktur akibat pembebanan, seperti respon akibat pembebanan gelombang, respon balok penopang lambung, analisis gading pada perancangan struktur kapal (C4) Mahasiswa/i mampu menjelaskan konsep metode elemen hingga (MEH) seperti analisis linier dan non linier pada solid dan struktur mekanik karakteristik metode elemen hingga pada kekuatan struktur kapal (C2) Mahasiswa/i mampu menerapkan konsep kekuatan akhir pada berbagai jenis struktur kapal seperti pelat berpenegar dan pelat silinder, beserta deformasi yang terjadi secara komprehensif (C3) Mahasiswa/i mampu menerapkan konsep fatik dan patahan seperti mekanisme fatik, kapasistas fatik, pembebanan dan tegangan fatik, penilaian fatik, dan aplikasi mekanika patahan pada aspek kekuatan struktur kapal (C3) Mahasiswa/i mampu menerapkan perancangan struktur berbasis rasional berdasarkan peraturan klasifikasi beserta optimasi perancangan berdasarkan pembebanan statis dan dinamis yang bekerja pada kapal (C3) 5

6 2.3 Bagan Alir Kompetensi Mahasiswa/i mampu mengidentifikasi, merumuskan dan menganalisa perhitungan kekuatan struktur baik memanjang maupun melintang kapal secara sistematis dan komprehensif dengan menggunakan pendekatan ilmiah Mahasiswa/i mampu menerapkan perancangan struktur berbasis rasional berdasarkan peraturan klasifikasi beserta optimasi perancangan berdasarkan pembebanan statis dan dinamis yang bekerja pada kapal Mahasiswa/i mampu menerapkan konsep fatik dan patahan seperti mekanisme fatik, kapasistas fatik, pembebanan dan tegangan fatik, penilaian fatik, dan aplikasi mekanika patahan pada aspek kekuatan struktur kapal Mahasiswa/i mampu menerapkan konsep kekuatan akhir pada berbagai jenis struktur kapal seperti pelat berpenegar dan pelat silinder, beserta deformasi yang terjadi secara komprehensif Mahasiswa/i mampu menjelaskan konsep metode elemen hingga (MEH) seperti analisis linier dan non linier pada solid dan struktur mekanik karakteristik metode elemen hingga pada kekuatan struktur kapal Mahasiswa/i mampu menganalisis respon struktur akibat pembebanan, seperti respon akibat pembebanan gelombang, respon balok penopang lambung, analisis gading pada perancangan struktur kapal Mahasiswa/i mampu menjelaskan peran perancangan struktur kapal berbasis rasional beserta sistematika prosedural perhitungan perancangan struktur beserta optimasinya dengan pendekatan ilmiah secara komprehensif 6

7 BAB 3 BAHASAN DAN RUJUKAN 3.1 Kompetensi / Subkompetensi, Pokok Bahasan, Subpokok Bahasan, Estimasi Waktu, dan Rujukan Kompetensi/ Sub Pokok Bahasan kompetensi Pendahuluan Perancangan struktur kapal berbasis rasional Analisis Respon Struktur Subpokok Bahasan 1.1 Prinsip-prinsip perancangan struktur kapal berbasis rasional 2.1. Pembebanan gelombang 2.2. Respon balok penopang lambung 2.3. Analisis gading Metode Elemen Hingga 3.1. Formulasi MEH- analisis linier pada solid dan mekanika struktur 3.2. Analisa elemen hingga non linier pada solid dan mekanika struktur Kekuatan Akhir 4.1. Kegagalan tiang dan batang Tekukan lokal pada pipa baja 4.2. Kekuatan akhir pelat dan pelat berpenegar 4.3. Kekuatan akhir pelat silinder 4.4 kegagalan lambung kapal Fatik dan patahan 5.1 Mekanisme fatik dan patahan 5.2 Kapasitas fatik 5.3 Pembebanan fatik dan tegangan 5.4. Fatik assesmen Perancangan Struktur berbasis rasional 6.1. Perancangan berbasis rasional 6.2. Peraturan klasifikasi Estimasi Waktu 1 x 50 4 x 50 4 x 50 4 x 50 4 x 50 4 x 50 Rujukan [2] [4] [2] [4] [2] [4] [2] [3] [6] 3.2 Daftar Rujukan : Hughes O, Paik J K., Ship Structural Analysis and Design, Society Naval Architect and Marine Engineer, 2010 [2] Okumoto Y., Okada T., Yu T., Design of Ship Hull Structure, Springer, 2009 [3] Hibbeler R. C., Engineering Mechanics Statics, Prentice Hall,

8 [4] Yong Bai, Marine Structural Design, Elsevier, 2003 [5] Muckle W., Strength of Ships Structure, Edward Arnold Ltd, 1975 [6] Biro Klasifikasi Indonesia 8

9 BAB 4 TAHAP PEMBELAJARAN Kompetensi/ Subkompetensi* Orientasi (%) Penjelasan awal Pendahuluan Perancangan struktur kapal berbasis rasional (30%) Penjelasan awal oleh Analisis Respon Struktur (30%) Penjelasan awal oleh Metode Elemen Hingga (20%) Penjelasan awal oleh Tahap Pembelajaran** Latihan (%) Pembelajaran aktif (small group discussion) tentang Prinsipprinsip perancangan struktur kapal berbasis rasional serta perannya dalam bidang ilmu Teknik Perkapalan (50%) Pembelajaran aktif Cooperative Learning tentang respon struktur dan sistematika pengerjaan melalui soal (50%) Pembelajaran aktif Contextual Instruction tentang metode elemen hingga melalui soal (60%) Pembeajaran aktif Umpan balik (%) Klarifikasi dari Pengajar atas pembelajaran aktif melalui diskusi kelompok kecil (20%) Klarifikasi dari Pengajar atas hasil pembelajaran aktif tentang soal analisis respon struktur (20%) Pembahasan Pengajar atas hasil perhitungan metode elemen hingga (20%) Pengajar atas Media Teknologi media visual media visual, papan tulis media visual, papan tulis media visual, 9

10 Kekuatan Akhir(Ultimate Strength) (20%) Cooperative Learning dalam kelompok kecil tentang Kekuatan Akhir (Ultimate Strength) melalui studi kasus (60%) studi (20%) kasus papan tulis Penjelasan awal oleh Fatik dan Patahan (20%) Pembeajaran aktif Cooperative Learning dalam kelompok kecil tentang Kekuatan Akhir (Ultimate Strength) melalui studi kasus (60%) Pengajar atas studi kasus (20%) media visual, papan tulis Penjelasan awal oleh Perancangan Struktur berbasis rasional(20%) Pembelajaran aktif Problem Based Learning tentang perancangan Struktur berbasis rasional melalui studi kasus (60%) Klarifikasi dari Pengajar atas pembelajaran aktif melalui studi kasus (20%) media visual, papan tulis Catatan: *Kode angka di sini mengacu kepada nomor urut subkompetensi pada Bab 2 (hlm. 6). **Tahap pembelajaran terdiri atas tiga, yakni orientasi (O), latihan (L), dan umpan Balik (U). Pada orientasi, pengajar memberikan penjelasan awal tentang pokok bahasan, materi dan metode latihan, waktu yang digunakan, dan sistem penilaian. Pada tahap latihan, mahasiswa melakukan aktivitas latihan sesuai dengan metode pembelajaran yang diterapkan (diskusi kelompok kecil, cooperative learning (CL), Contextual Instruction (CI), atau Problem-based Learning (PBL)). Pada tahap umpan balik, pengajar memberikan klarifikasi atas latihan yang telah dilaksanakan 10

11 oleh mahasiswa dan dapat diikuti penugasan yang dikerjakan di rumah, termasuk tugas membaca bahan bacaaan untuk pertemuan berikutnya. Dalam hal metode pembelajaran, diterapkan a metode pembelajaran aktif sebagai berikut. (1) Diskusi kelompok kecil (small group discussion) diadakan di dalam kelas dengan kelompok diskusi beranggotakan 4-5 orang. Dalam diskusi kelompok kecil, mahasiswa dibagi atas kelompok-kelompok kecil beranggotakan 4-5 orang. Kelompok-kelompok kecil mahasiswa tersebut mendiskusikan topik yang sama yang diberikan oleh pengajar. Umpan balik diberikan pengajar di akhir kelas setelah diskusi kelompok kecil untuk mengklarifikasi pemahaman mahasiswa. (2) Cooperative Learning, diadakan dengan cara mahasiswa secara berkelompok mengerjakan latihan soal tentang materi yang dibahas, yang disediakan oleh pengajar di dalam kelas. Umpan balik diberikan oleh pengajar di akhir kelas dalam pengecekan bersama hasil pengerjaan latihan. (3) Contextual Instruction, dilakukan dengan cara memberi kesempatan kepada mahasiswa untuk melakukan pengumpulan data secara langsung untuk sebuah masalah yang ingin diteliti. Umpan balik dari pengajar adalah memberikan klarifikasi dan masukan tentang pemilihan data yang sebaiknya dikumpulkan. (4) Problem-based Learning, dilakukan terhadap sebuah kasus yang ingin mengkaitkan hubungan antar variabel yang diberikan oleh pengajar, mahasiswa akan mengidentifikasi variabel mana yang merupakan variable bebas dan mana yang merupakan variable terikat, lalu melakukan regresi linier sederhana dan analisis korelasi. Umpan balik dari pengajar adalah mengklarifikasi output hasil pembelajaran aktif PBL ini. 11