Modul Pendahuluan Ir.Yoke Lestyowati, MT Konten E-Learning IDB 7in1 Terintegrasi PDITT 2015
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Deskripsi Bangunan (gedung, jembatan, jalan, bangunan air, bangunan tanah) terbentuk dari struktur dasar yang merupakan susunan batang batang (balok, kolom, batang miring dll) yang kemudian disebut rangka. Oleh karena itu, dalam analisa bangunan sering disebut juga sebagai analisa struktur yaitu analisa susunan batang batang yang tersambung satu sama lain membentuk sebuah rangka suatu bangunan. Rangka dalam bidang teknik sipil didefenisikan sebagai susunan batang yang disambung secara sendi (engsel) sedemikian hingga membentuk bangunan struktur yang stabil dan akhirnya mampu menahan/menyalurkan beban yang bekerja. Rangka yang stabil dan kuat akan sangat menentukan kestabilan dan kekuatan dari sebuah bangunan. Oleh karenanya analisa struktur rangka menjadi sangat penting dalam perencanaan bangunan untuk dapat mengetahui besaran kekuatan yang dibutuhkan. Pada modul ini dititik beratkan pada analisa struktur rangka statis tertentu yang disambung dengan alat sambung yang bersifat sendi dan selanjutnya disebut RANGKA. Sedangkan susunan batang yang disambung dengan sifat jepit disebut PORTAL Analisa struktur rangka merupakan bagian dari keahlian dasar di bidang teknik sipil dan konsep dasar dari analisa dan desain struktur bangunan. Prinsip dasar daripada analisa struktur rangka adalah bagaimana mencapai keseimbangan baik pada struktur rangka itu sendiri, pada batang batang rangka juga pada sambungan yang selanjutnya disebut joint/titik buhul/point akibat beban mati maupun beban hidup yang bekerja. Untuk analisa struktur rangka akibat beban hidup akan digunakan bantuan metode Garis Pengaruh. Keseimbangan struktur rangka akan dianalisa dengan menggunakan metode keseimbangan titik buhul dan metode keseimbangan bagian baik secara analitis maupun dengan cara grafis. Sedangkan bangunan rangka yang akan dibahas dikelompokkan dalam 3(tiga) kategori yaitu kategori rangka sederhana, kategori rangka tersusun dan kategori rangka kompleks(khusus). Untuk analisa rangka yang kompleks dikenalkan metode tukar batang (Henneberg) dan rangka tersusun.
Output dari analisa struktur rangka adalah perilaku perilaku batang rangka tersusun yang dimodelkan sebagai besaran gaya gaya yang bekerja pada batang batang rangka (gaya gaya batang). Output ini akan menjadi dasar perencanaan untuk struktur bangunan rangka yang menggunakan material baik baja, beton, kayu, komposit ataupun bahan bangunan lain. Gaya gaya batang yang terjadi akan digunakan sebagai dasar perencanaan untuk mengetahui (proporsi) dimensi batang berdasarkan material yang digunakan sehingga memenuhi persyaratan keamanan dan kenyamanan. Oleh karena itu modul analisa struktur rangka statis tertentu akan menjadi dasar untuk mempelajari modul modul struktur bangunan khususnya yang menyangkut perencanan jembatan, perencanaan kapspant, perencanaan balok/kolom rangka dan lain lain. Capaian belajar yang diharapkan setelah mempelajari modul analisa struktur rangka ini adalah : 1. Mahasiswa mampu mengetahui, memahami, menjelaskan dan menggunakan teori, konsep serta prinsip analisa struktur rangka statis tertentu 2. Mahasiswa mampu menganalisa struktur rangka baik akibat beban mati dan beban hidup maupun beban tak langsung dengan menggunakan metode metode analisa struktur rangka statis tertentu 3. Mahasiswa mampu memahami dan menghitung gaya-gaya internal yang timbul dalam elemen struktur rangka pada struktur rangka sederhana, rangka tersusun dan rangka kompleks akibat pembebanan langsung dan tak langsung berupa beban titik maupun beban terbagi merata 4. Mahasiswa mampu menggunakan metode metode analisa struktur rangka pada perencanaan bangunan bangunan teknik sipil D Dengan capaian belajar tersebut, maka mahasiswa akan mampu merancang bangunan bangunan rangka, menyelesaikan permasalahn permasalahan yang menyangkut rangka struktur di lapangan serta melakukan kajian kajian menyangkut permasalahan struktur rangka secara kreatif dan inovatif. Perkembangan dan tuntutan kualifikasi dunia kerja di bidang teknik sipil dimana teknologi material bangunan menjadi trend dalam rangka pemenuhan logistik pembangunan, maka dengan kemampuan analisa struktur rangka mahasiswa juga mampu mengembangkan material yang cocok untuk pembangunan struktur rangka.
1.2. Prasyarat Untuk mendukung tercapainya tujuan pembelajaran dalam modul Analisa Struktur Rangka Statis Tertentu ini, maka dibutuhkan kompetensi minimal sebagai prasyarat untuk mempelajari materi di modul ini ataupun untuk mengambil mata kuliah yang berkaitan dengan modul ini. Prasyarat kompetensi atau mata kuliah yang dibutuhkan adalah : - Mempunyai kompetensi dasar menguasai tentang aljabar vector dan ilmu gaya (Mata kuliah Mathematika I dan Fisika Dasar) - Mempunyai kompetensi dasar menguasai tentang statika struktur sederhana (analisa struktur balok statis tertentu dalam Mata Kuliah Mekanika Rekayasa I atau Statika I) Untuk dapat mengerti dengan sistematis (terstruktur) dan lebih mudah memahami materi modul analisa struktur rangka statis tertentu, diperlukan kemampuan dan ilmu pengetahuan matematika vektor dan fisika gaya serta statika tentang analisa balok statis sederhana. Hal ini dikarenakan dalam analisa struktur rangka statis tertentu, lingkup pembahasannya adalah tentang pergerakan yang terjadi pada sekumpulan batang yang terhubung menjadi sebuah struktur sehingga pemahaman statika batang (balok atau kolom) sangat diperlukan. Jika telah mempunyai kemampuan analisa balok sederhana yang umumnya terdiri dari satu batang, maka dalam analisa struktur rangka yang terdiri dari sekumpulan(susunan) batang akan lebih mudah memahami. 1.3. Pedoman Penggunaan Modul Mahasiswa atau pembaca yang akan menggunakan modul ini dengan baik dan efektif sehingga tercapai tujuan yang direncanakan, maka harus mempunyai kompetensi dan ilmu pengetahuan tentang gaya dan statika. Sedangkan bagi pengajar harus mengetahui sejauh mana mahasiswa yang akan menggunakan modul ini memiliki kompetensi dasar. Untuk itu harus dilakukan pre test sebelum menggunakan modul analisa struktur rangka statis tertentu. 1.3.1. Petunjuk Bagi Pengguna Modul untuk Pembelajaran Bagi mahasiswa ataupun pembaca yang ingin mengembangkan diri harus mempelajari dahulu ilmu pengetahuan vektor dan gaya sehingga mempunyai kompetensi dapat menggunakan vektor dan gaya dalam perhitungan. Vektor dan gaya merupakan pengetahuan untuk dapat melakukan analisa dalam modul ini. Untuk dapat memahami isi modul ini mahasiswa tidak boleh
hanya membaca isi modul tetapi juga menuangkan dalam sketsa sketsa yang menggambarkan uraian dalam modul. Hal ini sangat membantu tingkat pemahaman yang lebih tinggi dan penggunaan otak kanan dan kiri yang seimbang.