BUKU RANCANGAN PENGAJARAN MATA AJAR STRUKTUR KAPAL 1 oleh Tim Dosen Fakultas Teknik Universitas Indonesia Maret 2016 1
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 5 5 5 6 2
PENGANTAR Buku Rancangan Pembelajaran (BRP) mata kuliah struktur kapal ini ditunaikan sebagai penuntun untuk mahasiswa/i yang mengambil mata kuliah tersebut. Struktur kapal 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
BAB 1 INFORMASI UMUM 1. Nama Fakultas /Jenjang : Teknik /Sarjana (S1) 2. Nama mata kuliah : Struktur Kapal 1 3. Kode mata kuliah : ENMR 6 0 0004 4. Semester ke- : 4 5. Jumlah SKS : 2 6. Metode pembelajara n : active learning 7. Mata kuliah yang menjadi prasyarat : Material Teknik 8. Menjadi prasyarat untuk mata kuliah : Tugas Merancang 2 9. Integrasi antara mata kuliah : - 10. Deskripsi mata kuliah : Struktur kapal 1 merupakan penerapan ilmu material teknik dan mekanika teknik dan terhadap perancangan suatu kapal, dalam hal ini perancangan kekuatan struktur kapal, mengingat kapal mengalami pembebanan dinamis dan statis pada kondisi pengoperasiannya. Struktur kapal 1 akan berkesinambungan dengan Struktur kapal 2, mengingat Struktur kapal 1 menggunakan formula pada rules klasifikasi dalam penentuan pembebanan lokal, ketebalan pelat, jenis profil struktur beserta ukuran dimensinya. Oleh karenanya, perlu pemahaman Struktur kapal 1 dalam perancangan konstruksi memanjang dan atau melintang. Capaian ajar mata Struktur kapal 1 adalah mahasiswa/i dapat melakukan analisis perhitungan kekuatan memanjang dan melintang kapal. Dimana capaian tersebut meliputi pemahaman kuantitatif kekuatan memanjang seperti pembebanan, tegangan geser, momen, defleksi dan modulus penampang. Pemahaman kuantitatif meliputi beban melintang, kekuatan melintang penampang, dan distribusi momen melintang. Metode pembelajaran yang digunakan adalah aktif. Setelah lulus dari mata kuliah ini, mahasiswa/i diharapkan dapat menerapkan pengetahuan struktur kapal 1 dalam peracangan konstruksi kapal, pengerjaan tugas merancang kapal 2 dan eksperimen untuk penelitian tugas akhir. Bahasa pengantar yang digunakan adalah bahasa Indonesia. 4
BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIAN PEMBELAJARAN) MATA KULIAH STRUKTUR KAPAL 1 2.1 Kompetensi (Capaian Pembelajaran Terminal) Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa/i diharapkan mampu mengidentifikasi, merumuskan dan menganalisa perhitungan kekuatan struktur baik memanjang maupun melintang kapal secara sistematis dan komprehensif dengan menggunakan pendekatan ilmiah. (C4) 2.2 Subkompetensi (Capaian Pembelajaran Penunjang) 2.2.1 Mahasiswa/i mampu menjelaskan peran struktur kapal dan perancangan konstruksi kapal beserta sistematika prosedural perhitungan kekuatan kapal dengan pendekatan ilmiah (C1) 2.2.2 Mahasiswa/i mampu menerapkan ilmu mekanika teknik seperti statika dan dinamika pada berbagai kasus terkait termasuk pada kekuatan memanjang dan melintang kapal secara komprehensif (C3) 2.2.3 Mahasiswa/i mampu menganalisis kekuatan memanjang dan melintang kapal seperti berat, pembebanan, tegangan geser, momen lengkung, momen inersia luasan, kemiringan, defleksi, beban melintang, kekuatan melintang penampang, dan distribusi momen melintang dan lain-lain (C4) 5
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. 2.2.3 Mahasiswa/i mampu menganalisis kekuatan memanjang dan melintang kapal seperti berat, pembebanan, tegangan geser, momen lengkung, momen inersia luasan, kemiringan, defleksi, beban melintang, kekuatan melintang 2.2.2 Mahasiswa/i mampu menerapkan ilmu mekanika teknik seperti statika dan dinamika pada berbagai kasus terkait termasuk pada kekuatan memanjang dan melintang kapal secara komprehensif 2.2.1 Mahasiswa/i mampu menjelaskan peran struktur kapal dalam perancangan konstruksi kapal beserta sistematika prosedural perhitungan kekuatan kapal dengan pendekatan ilmiah 6
BAB 3 BAHASAN DAN RUJUKAN 3.1 Kompetensi / Subkompetensi, Pokok Bahasan, Subpokok Bahasan, Estimasi Waktu, dan Rujukan Kompetensi/ Sub Pokok Bahasan kompetensi 2.2.1 Pendahuluan Kekuatan Kapal Subpokok Bahasan 1.1 Prinsip-prinsip desain struktur 1.2 Filosofi desain struktur lambung Estimasi Waktu 2 x 50 menit Rujukan [1] [3] [4] 2.2.2 Mekanika Teknik 2.1. Statika 2.2. Dinamika 7 x 50 menit [2] [4] 2.2.3 Kekuatan Memanjang dan Melintang Kapal 2.3. Perhitungan Gelombang Trochoidal kondisi sagging dan hogging 2.4. Perhitungan ordinat buoyancy 2.5. Perhitungan berat kapal 2.6. Perhitungan tegangan dan momen maksimum 2.7. Beban kekuatan melintang 2.8. Distribusi momen metode cross 7 x 50 menit [1] [3] [4] 3.2 Daftar Rujukan : [1] Okumoto Y., Okada T., Yu T., Design of Ship Hull Structure, Springer, 2009 [2] Hibbeler R. C., Engineering Mechanics Statics, Prentice Hall, 2004 [3] Yong Bai, Marine Structural Design, Elsevier, 2003. [4] Muckle W., Strength of Ships Structure, Edward Arnold Ltd, 1975. 7
BAB 4 TAHAP PEMBELAJARAN Kompetensi/ Subkompetensi* Orientasi (%) 2.2.1 Penjelasan awal Pengajar tentang pendahuluan struktur kapal (30%) 2.2.2 Penjelasan awal oleh Pengajar tentang Mekanika Teknik (30%) 2.2.3 Penjelasan awal oleh Pengajar tentang Kekuatan Memanjang dan Melintang kapal (10%) Tahap Pembelajaran** Latihan (%) Pembelajaran aktif (small group discussion) tentang bidang struktur kapal serta perannya dalam bidang ilmu Teknik Perkapalan (50%) Pembelajaran aktif Cooperative Learning tentang statika, dinamika, dan sistematika pengerjaan melalui pembahasan soal (50%) Pembelajaran aktif CL tentang sistematika perhitungan kekuatan memanjang dan melintang melalui Contextual Instruction (CI) (70%) Umpan balik (%) Klarifikasi dari Pengajar atas pembelajaran aktif melalui diskusi kelompok kecil (20%) Klarifikasi dari Pengajar atas hasil pembelajaran aktif tentang pembahasan soal statika dan dinamika (20%) Pembahasan Pengajar atas hasil perhitungan kekuatan memanjang dan melintang kapal (20%) Media Teknologi Presentasi media visual Presentasi media visual, papan tulis Presentasi media visual, 8
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 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. 9