RENCANA PELAKSANAAN PELATIHAN

RENCANA PELAKSANAAN PELATIHAN

A. IDENTITAS SEKOLAH

Sekolah : SMK Negeri 1 Bukittinggi

Mata Pelajaran : Dasar-dasar Desain Pemodelan dan Informasi Bangunan

Kelas : Fase E / Kelas X

Capaian Pembelajaran : Elemen 7 Perhitungan Statika Bangunan Sub Materi : Menjelaskan tumpuan, beban dan menghitung

reaksi tumpuan Alokasi Waktu : 10 Menit

Capaian Pembelajaran : Elemen 7 Perhitungan Statika Bangunan

Tujuan Pembelajaran : Peserta didik mampu membedakan macam-macam elemen struktur dengan kata-kata sendiri, tumpuan, beban dan menghitung reaksi tumpuan serta dapat menghitung gaya batang dengan metoda titik buhul dan Cremona.

Indikator Pembelajaran : Pertemuan 2 Menjelaskan tumpuan, beban dan menghitung reaksi tumpuan

B. KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pendahuluan 2 menit

1. Mengucapkan salam dan meminta salah satu siswa memimpin doa

2. Mengecek kehadiran siswa

3. Guru menyampaikan topik atau materi yang akan dipelajari yaitu tumpuan, beban dan reaksi tumpuan, dengan tujuan pembelajaran (Peserta didik dapat memahami macam-

macam tumpuan, beban dan menghitung reaksi tumpuan.)

Kegiatan Inti 6 menit

1. Siswa mengamati dan menyimak penjelasan tentang tumpuan, beban dan reaksi tumpuan.

2. Guru mendemontrasikan cara menghitung reaksi tumpuan beban terpusat.

3. Siswa diajak berdiskusi dan diberikan contoh tentang reaksi tumpuan beban terpusat.

4. Siswa diminta menyelesaikan soal reaksi tumpuan beban terpusat lainnya.

Penutup : 2 menit

1. Guru memberi tanggapan terkait hasil kerja siswa

2. Refleksi guru dan siswa

3. Guru menyampaikan topik yang akan dipelajari pada pertemuan berikutnya.

4. Guru meminta salah satu siswa untuk memimpin doa bersama sebelum mengakhiri pelajaran.

Mengetahui Bukittinggi, April 2022

Kepala SMKN 1 Bukittinggi Guru Mata Pelajaran

Drs. Muhammad Dinin NIP. 19640817 198903 1 030

Sovia Haryati, S.Pd.Gr, M.Pd.T NIP. 19770215 200604 2 004

C. LAMPIRAN MATERI

Tumpuan, Beban dan Reaksi I. Tumpuan

Dalam sebuah perhitungan struktur kita mengenal istilah tumpuan.

Tumpuan adalah tempat bersandarnya konstruksi dan tempat bekerjanya reaksi. Jenis tumpuan yang digunakan berpengaruh terhadap jenis konstruksi.

Dalam ilmu mekanika rekayasa, dikenal ada tiga jenis tumpuan, yaitu tumpuan sendi, tumpuan rol,dan tumpuan jepit.

1. Tumpuan Sendi

Tumpuan sendi dapat menerima gaya dari segala arah tetapi tidak mampu menahan momen. Dengan demikian tumpuan sendi hanya mempunyai dua gaya reaksi yaitu reaksi vertical RV dan reaksi horizontal RH.

Pada tumpuan ini engsel dapat menerima gaya tarik maupun gaya tekan asalkan garis kerjanya melalui titik pusat engsel dan tumpuan ini tidak dapat menerima momen. Tumpuan ini mampu menerima gaya sembarang sehingga gaya-gaya reaksi berupa gaya sembarang yang malalui titik pusat engsel sehingga dapat diuraikan menjadi komponen gaya datar dan gaya tegak.

Gambar 38. Tumpuan Sendi

Jenis tumpuan ini hanya dapat berotasi, namun tak dapat bertranslasi dalam arah vertikal maupun horizontal. Tumpuan sendi dapat memberikan reaksi dalam arah horizontal maupun vertikal. Atau dalam bahasa sederhananya, tumpuan sendi dapat melakukan perlawanan gaya secara vertikal dan horizontal (RV dan RH) namun tidak dapat melakukan perlawanan momen.

2. Tumpuan Rol

Jenis tumpuan ini bebas berotasi dan bertranslasi sepanjang permukaan rol ini berada. Tumpuan rol hanya mampu menyalurkan gaya vertikal yang memiliki arah tegak lurus terhadap bidang permukaan. Atau dalam bahasa sederhananya, Rol hanya mampu melakukan perlawanan gaya vertikal (Rv), dan tidak melakukan perlawanan gaya horizontal dan momen.

Tumpuan rol hanya dapat menerima gaya tegak lurus, dan tidak mampu menahan momen. Dengan demikian tumpuan rol hanya dapat menahan satu gaya reaksi yang tegak lurus dengan RV.

Gambar 39. Tumpuan rol

Tumpuan rol hanya dapat menerima gaya tekan yang tegak lurus pada bidang perletakan rol, jadi tumpuan rol ini hanya dapat membuat gaya reaksi yang tegak lurus pada bidang perletakan rol.

3. Tumpuan Jepit

Tumpuan jenis ini dapat menahan gaya dalam arah vertikal (Rv), horizontal (Rh), serta momen (Mx). Jenis tumpuan jepit tidak mengalami rotasi dan translasi, sehingga sering disebut tumpuan kaku (rigid).

Tumpuan jepit dapat menahan gaya ke segala arah dan dapat menahan momen. Dengan demikian tumpuan jepit mempunyai tiga reaksi yaitu reaksi vertikal RV, reaksi horisontal RH dan reaksi momen RM.

Gambar 40. Tumpuan Jepit

4. Beban

Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG) a) Beban Mati (Dead Load), adalah beban yang bersifat tetap atau

konstan.

Contoh : beban struktur sendiri seperti atap, rangka atap, balok, lantai, dll.

b) Beban Hidup (Live Load), adalah beban yang bersifat tidak tetap, bergerak, berubah sewaktu-waktu.

Contoh : manusia, berbagai perabot, dll.

c) Beban Angin (Wind Load), adalah beban berupa angin dengan segala arah dan kecepatannya.

d) Beban Gempa (Earthquake Load), adalah beban berupa gempa bumi atau pergerakan (pergeseran) lapisan tanah bumi.

e) Beban Khusus (Special Load), adalah beban-beban yang merupakan penyederhanaan kenyataan sehari-hari.

Contoh : penurunan (settlement), efek cuaca, panas, suhu, temperatur, susut (shrinkage)

Pembebanan berdasarkan konstruksi, dibedakan menjadi :

1. Beban atau Muatan Terpusat ( Muatan Titik ), adalah beban atau muatan yang tertuju pada satu titik.

Contoh : manusia, perabot, benturan, dll.

2. Beban atau Muatan Terbagi, adalah beban atau muatan yang tidak tertuju pada satu titik, tapi terbagi pada bagian atau seluruh elemen struktur tersebut.

Beban / Muatan Terbagi, dibagi atas :

a) Beban atau Muatan Terbagi Merata, adalah beban atau muatan yang terbagi merata sepanjang benda tersebut. Contoh : balok, pelat lantai, rangka atap, dll.

Gambar 44. Beban terbagi rata

b) Beban atau Muatan Terbagi Segitiga, adalah beban atau muatan yang terbagi berupa bidang segitiga. Contoh : konsol, mezzanine, kantilever, dll.

Gambar 45. Beban terbagi tidak segitiga

II. Menghitung Reaksi Tumpuan

1. Kesetimbangan akan terjadi jika aksi = reaksi

2. Jumlah gaya yang mendatar (horizontal) harus sama dengan nol H=0 3. Jumlah gaya yang vertikal harus sama dengan nol V = 0

4. Jumlah momen harus sama dengan nol M = 0

Apabila keseluruhannya dalam keadaan setimbang maka berlaku juga syarat kesetimbangan bahwa momen pada salah satu titik = 0

Reaksi tumpuan di titik A yaitu RA

Reaksi tumpuan di titik B yaitu RB

Keduanya dicari dengan mengambil momen di masing-masing tumpuan = 0 Momen di titik A = 0

MA = 0

-RB. L + F.a = 0

−𝑅_𝑏 = −^𝐹.𝑎

𝐿 🡪 𝑅_𝐵 =^𝐹.𝑎

𝐿

Momen di titik B = 0 MB = 0

RA . L - F.b = 0 𝑅_𝐴=^𝐹.𝑏

𝐿

Dengan syarat kesetimbangan, jumlah gaya vertikal = 0 Maka RA + RB = ^𝐹.𝑏

𝐿 + ^𝐹.𝑎

𝐿

RA + RB = ^{𝐹 (𝑏+𝑎)}

𝐿 padahal a + b = L Sehingga RA + RB = ^{𝐹 𝐿}

𝐿

RA + RB = F

Rumus ini digunakan untuk mengontrol setiap perhitungan reaksi tumpuan.

Contoh soal 1 :

Sebuah konstruksi balok panjang 5 meter ditumpu diujungnya dengan tumpuan sendi di A dan rol di B. Muatan terpusat F = 10 N di C sejauh 2 meter dari A. Hitunglah reaksi tumpuan di A dan di M serta koreksinya.

Diketahui : L = 5 m F = 10 N a = 2 m

tumpuan A sendi, B rol

Ditanyakan : RA , RB dan koreksi.

Penyelesaian : Reaksi Perletakan

MB = 0

𝑅_𝐴 =𝐹. 𝑏

𝐿 = 10 𝑁 . 3 𝑚

5 𝑚 = 6 𝑁

MA = 0

𝑅𝐵 =𝐹. 𝑎

𝐿 = 10 𝑁 . 2 𝑚 5 𝑚 = 4 𝑁

Kontrol : RA + RB = F 6 N + 4 N = 10 N

10 N = 10 N... (memenuhi) F= 10 N

L = 5 m

a=2 m b = 3 m

RA RB

Latihan

Selesaikan soal-soal dibawah ini. Cari RA dan RB serta Koreksinya.

1.

2.

a = 5 m b = 10 m

F = 20 N

L =15 m

RA RB

a = 9 m b = 4 m

F = 5 N

L = 13 m

RA RB

Contoh Soal 2

Diketahui Batang AB (A = sendi, B = rol) dengan gaya P1 = 6 N dan P2 = 8 N.

Tentukan reaksi tumpuan A (RA) dan di B (RB) dan koreksinya.

Penyelesaian : Diketahui

P1 = 6 N, P2 = 8 N (A = sendi, B = rol)

a = 2, b = 4, c = 4. L = 10 m Ditanya : RA , RB, koreksi,

diagram lintang (geser) diagram momen

Jawab :

Reaksi Perletakan

MB = 0

𝑅_𝐴 =𝐹₁(𝑏 + 𝑐) + 𝐹₂. 𝑐 𝐿

𝑅_𝐴 =6(4 + 4) + 8.4 10 𝑅_𝐴=6.8 + 8.4

10 𝑅_𝐴 =48 + 32

10 =80

10= 8 𝑁

MA = 0

𝑅_𝐵 =𝐹₁. 𝑎 + 𝐹₂. (𝑎 + 𝑏) 𝐿

𝑅_𝐵 =6.2 + 8. (2 + 4) 10 𝑅_𝐵 =6.2 + 8.6

10 𝑅_𝐵 =12 + 48

10 =60

10= 6 𝑁

Kontrol :

RB

RA

2 m 4 m 4 m

F1 = 6 N F2 = 8 N

L = 10 m

A C D B

RA + RB = F1 + F2

8 N + 6 N = 6 N + 8 N

14 N = 14 N .... Memenuhi

Latihan 2

Selesaikan soal-soal dibawah ini. Cari RA dan RB serta Kontrolnya

F1 = 4 N F2 = 5 N

L = 7 m

RB

RA

2 m

2 m 3 m