MEKANIKA KAYU (HHT 231)

(1)

ANALISIS INSTRUKSIONAL

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN SATUAN ACARA PENGAJARAN

KISI-KISI TES

KONTRAK PERKULIAHAN

MATA KULIAH

MEKANIKA KAYU (HHT 231)

OLEH :

EFFENDI TRI BAHTIAR

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2016

(2)

ANALISIS INSTRUKSIONAL

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN SATUAN ACARA PENGAJARAN

KISI-KISI TES

KONTRAK PERKULIAHAN

MATA KULIAH

MEKANIKA KAYU (HHT 231)

OLEH :

Effendi Tri Bahtiar

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2016

(3)

KONTRAK PERKULIAHAN

Nama Mata Kuliah : Mekanika Kayu Kode Mata Kuliah/SKS : HHT 231/2(2-0)

Pengajar : Dr. Effendi Tri Bahtiar, S.Hut, MSi Fengky Satria Yoresta, MSi

Semester : Ganjil (III) Hari Pertemuan/Jam : Ditentukan Tempat Pertemuan : Ditentukan

1. Manfaat Mata Kuliah

Mata kuliah ini memberikan ilmu dasar mengenai mekanika dan kekuatan bahan sehingga menjadi landasan dasar bagi mahasiswa hasil hutan yang akan mendalami ilmu keteknikan kayu. Mahasiswa memahami perilaku material tidak tegar (deformable bodies) saat menerima beban, sehingga dapat menjadi bekal awal untuk melakukan perhitungan analisis struktur bangunan kayu di kemudian hari.

2. Deskripsi mata kuliah

Mata kuliah ini merupakan adaptasi dari ilmu kekuatan bahan (strength of materials) yang dititikberatkan pada bahan kayu. Materi yang disampaikan meliputi, batang tarik dan tekan, gaya statis tertentu pada batang tarik dan tekan, tegangan geser, torsi, gaya geser dan momen lentur, centroid dan momen inersia penampang, tetanganpada balok, defleksi elastis pada balok (metode integral ganda), balok lentur statis tertentu, deformasi plastis pada balok, kolom, metode energi regangan, tegangan kombinasi, dan komponen yang menerima beban kombinasi (teori kegagalan). Selain itu dibahas pula sifat orthotropis kayu, balok kayu lengkung, dan lenturan tak simetris.

3. Tujuan Instruksional Umum

Setelah menyelesaikan mata kuliah ini mahasiswa dapat memperhitungkan reaksi

material saat menerima beban tarik, tekan, torsi, geser, lentur, dan/atau

kombinasinya.

(4)

4. Organisasi Materi

Mata Kuliah : Mekanika Kayu

TIU : Setelah menyelesaikan mata kuliah ini mahasiswa dapat memperhitungkan reaksi material saat menerima beban tarik, tekan, torsi, geser, lentur, dan/atau kombinasinya.

--- Prasyarat Mata Kuliah: (1) Pengantar Matematika (MAT100), dan (2) Kalkulus (MAT103)

5. Strategi Perkuliahan

Perkuliahan dilakukan dengan cara tatap muka dengan metoda ceramah disertai dengan diskusi/tanya-jawab yang intensif maupun sumbang saran. Contoh-contoh soal dan penyelesaiannya banyak diberikan.

6. Buku Ajar/Buku Bacaan

Nash WA and Sturgess CEN. 1977. Schaum’s Outline of Theory and Problems of Strength of Materials, 2nd Ed. McGraw-Hill Book Company, USA.

Batang Tekan dan Tarik

Cara untuk mendapatkan sifat material yang akurat

Sistem Statis Tak Tentu:

Tarik dan Tekan

Tegangan Geser

Langsung Torsi Lentur

Gaya Geser dan Momen Lentur

Centroid, Momen Kedua, dan Momen Hasil Kali Bidang Tegangan dalam Balok

Defleksi pada balok: Metode Integral Ganda Kolom

Metode Energi Regangan Beban Kombinasi

Komponen yang menerima beban kombinasi: Teori Kegagalan

Teori Elastisitas

(5)

7. Tugas-Tugas

1. Tugas berupa soal-soal latihan dalam textbook dikerjakan sebagai tugas rumah.

2. Kuis dilakukan secara insidental pada beberapa pertemuan kulilah.

3. Ujian Tengah Semester (UTS) dan Ujian Akhir Semester (UAS) mengikuti jadwal akademik Fakultas Kehutanan IPB dan dilakukan secara openbook.

8. Kriteria Penilaian

Evaluasi untuk mata kuliah ini dilakukan berdasarkan nilai standar yaitu:

A  80 AB 75 – 80 B 70 – 75 BC 65 – 70 C 55 – 65 D 45 – 55 E < 45

Sedangkan bobot nilai tiap-tiap komponen evaluasi untuk penetapan nilai akhir adalah:

a. UTS : 35%

b. UAS : 35%

c. Tugas : 25 – 30%

d. Kehadiran : 5 – 10%

9. Jadwal Perkuliahan Minggu

Ke Materi Buku Bacaan

1 Pendahuluan

Kontrak Perkuliahan -

2 Tekan dan Tarik:

Pengaruh Internal Akibat Gaya Batang yang menerima beban aksial Sifat Mekanis Material

Analisis Elastis vs Plastis Klasifikasi Material Pengaruh Dinamis

Contoh soal dan Penyelesaian

Nash and Sturgess (1977)

3 Tegangan Geser Langsung:

Definisi dan asumsi

Perubahan bentuk akibat tegangan geser Regangan Geser

Modulus Elastisitas Geser Contoh Soal dan Penyelesaian

Nash and Sturgess (1977)

4 Gaya Geser dan Momen Lentur:

Definisi

Balok Kantilever, Balok Sederhana, Balok overhanging Balok statis tertentu dan Balok Statis tak tentur Tipe-tipe pembebanan

Gaya dan Momen Internal dalam Balok Momen Tahanan

Nash and

Sturgess (1977)

(6)

Minggu

Ke Materi Buku Bacaan

Geser Tahanan Momen Lentur Gaya Geser

Perjanjian Penandaan

Persamaan-persamaan geser dan momen Diagram gaya geser dan momen lentur

Hubungan antara beban, gaya, geser, dan momen lentur Fungsi singularitas

Contoh soal dan Penyelesaian

5 Centroid, Momen Kedua Bidang, dan Momen Hasil Kali Bidang Datar:

Momen Pertama Centroid suatu bidang Momen kedua

Teorema sumbu sejajar untuk Momen kedua Bidang Komposit

Jari-jari girasi

Momen hasil kali bidang Contoh soal dan penyelesaian

Nash and Sturgess (1977)

6 Tegangan dalam Balok:

Tipe-tipe pembebanan Pengaruh Pembebanan Tipe-tipe Lenturan Aksi Sebuah Balok

Bidang Netral dan Sumbu Netral Momen Lentur

Nash and Sturgess (1977)

7 Tegangan dalam Balok:

Lentur elastis pada balok Lentur Plastis pada balok

Nash and Sturgess (1977) 8 Defleksi Elastis pada Balok: Metode Integral Ganda

Definisi, Pentingnya Defleksi pada balok, dan Metode untuk menghitung defleksi

Metode Integral Ganda: Prosedur Integral, Perjanjian penandaan, asumsi dan batasan

Nash and Sturgess (1977)

9 Defleksi Elastis pada Balok: Metode Integral Ganda

Contoh soal dan Penyelesaian Nash and

Sturgess (1977) 10 Struktur: Tujuan dan Fungsi

Gaya dan aksi Nash and

Sturgess (1977) 11 Analisis Rangka batang (Metode grafis, Aljabar, dan Section) Nash and

Sturgess (1977) 12 Analisis Rangka batang (Metode grafis, Aljabar, dan Section)

(Lanjutan….) Analisis Balok

Nash and Sturgess (1977) 13 Analisis Balok (Lanjutan…)

Balok menerus dan balok bertumpuan jepit (Continuous and Restrained Beam)

Nash and Sturgess (1977)

14 Sistem Gaya non coplanar Nash and

Sturgess (1977)

(7)

I. ANALISIS INSTRUKSIONAL

Nama Mata Kuliah : Mekanika Kayu Kode Mata Kuliah/SKS : HHT 231 / 2 (2-0) Semester : Ganjil (III)

TIU : Setelah menyelesaikan mata kuliah ini mahasiswa dapat memperhitungkan reaksi material saat menerima beban tarik, tekan, torsi, geser, lentur, dan/atau kombinasinya.

Batang Tekan dan Tarik

Cara untuk mendapatkan sifat material yang akurat

Sistem Statis Tak Tentu:

Tarik dan Tekan

Tegangan Geser

Langsung Torsi Lentur

Gaya Geser dan Momen Lentur

Centroid, Momen Kedua, dan Momen Hasil Kali Bidang Tegangan dalam Balok

Defleksi pada balok: Metode Integral Ganda Kolom

Metode Energi Regangan Beban Kombinasi

Komponen yang menerima beban kombinasi: Teori Kegagalan

Teori Elastisitas

(8)

II. GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN (GBPP)

Mata Kuliah : Mekanika Kayu Kode Mata Kuliah : HHT 231

SKS : 2 (2-0)

Staf Pengajar : Effendi Tri Bahtiar Fengky Satria Yoresta

Deskripsi mata kuliah : Mata kuliah ini merupakan adaptasi dari ilmu kekuatan bahan (strength of materials) yang dititikberatkan pada bahan kayu. Materi yang disampaikan meliputi, batang tarik dan tekan, gaya statis tertentu pada batang tarik dan tekan, tegangan geser, torsi, gaya geser dan momen lentur, centroid dan momen inersia penampang, tetanganpada balok, defleksi elastis pada balok, balok lentur statis tertentu, deformasi plastis pada balok, kolom, metode energi regangan, tegangan kombinasi, dan komponen yang menerima beban kombinasi (teori kegagalan). Selain itu dibahas pula sifat orthotropis kayu, balok kayu lengkung, dan lenturan tak simetris

Tujuan Instruksional Umum : Setelah menyelesaikan mata kuliah ini mahasiswa dapat memperhitungkan reaksi material saat menerima beban tarik, tekan, torsi, geser, lentur, dan/atau kombinasinya

No Tujuan Instruksional Khusus (TIK)

Pokok Bahasan

Sub. Pokok Bahasan

Waktu Pusta ka 1 Setelah mengikuti kuliah ini,

mahasiswa dapat menjelaskan arti dan ruang lingkup mekanika kayu, asumsi-asumsi yang dipergunakan, dan landasan dari ilmu-ilmu dasar yang diperlukan.

Pendahuluan:

Arti, ruang lingkup, asumsi, &

landasan mekanika kayu

Kontrak Perkuliahan Pendahuluan:

1. Arti

2. Ruang lingkup 3. Asumsi

4. Landasan

20 menit 20 menit 20 menit 20 menit 20 menit

-

2 Setelah mengikuti kuliah ini

mahasiswa dapat menjelaskan reaksi material ketika menerima beban aksial (tekan atau tarik) dan menghitung nilai tegangan - regangan, serta perpanjangan atau perpendekan akibat beban tarik atau tekan baik pada analisis elastis maupun plastis.

Tekan dan

Tarik 1. Pengaruh Internal Akibat Gaya 2. Batang yang

menerima beban aksial

3. Sifat Mekanis Material

4. Analisis Elastis vs Plastis

5. Klasifikasi Material 6. Pengaruh Dinamis 7. Contoh soal dan

Penyelesaian

15 menit 15 menit

15 menit 10 menit 15 menit 10 menit 20 menit

1

(9)

No Tujuan Instruksional Khusus

(TIK) Pokok

Bahasan Sub. Pokok

Bahasan Waktu Pusta ka 3 Setelah mengikuti kuliah ini

mahasiswa dapat menjelaskan mengenai tegangan geser langsung dan menghitung nilai tegangan - regangan, serta perubahan bentuk akibat beban geser langsung

Tegangan Geser Langsung:

1. Definisi dan asumsi 2. Perubahan bentuk

akibat tegangan geser

3. Regangan Geser 4. Modulus Elastisitas

Geser

5. Contoh Soal dan Penyelesaian

10 menit 30 menit

20 menit 20 menit 20 menit

1 4 Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan mengenai bermacam-macam konfigurasi pada balok lentur, tipe- tipe pembebanannya, dan reaksi yang terjadi akibat beban lentur tersebut.

Selain itu, mahasiswa akan dapat menghitung besarnya momen lentur dan gaya geser yang terjadi pada balok akibat beban lentur.

Gaya Geser dan Momen Lentur:

1. Definisi

2. Balok Kantilever, Balok Sederhana, Balok overhanging 3. Balok statis

tertentu dan Balok Statis tak tentu 4. Tipe-tipe

pembebanan 5. Gaya dan Momen

Internal dalam Balok

6. Momen Tahanan 7. Geser Tahanan 8. Momen Lentur 9. Gaya Geser 10. Perjanjian

Penandaan 11. Persamaan-

persamaan geser dan momen 12. Diagram gaya

geser dan momen lentur

13. Hubungan antara beban, gaya, geser, dan momen lentur 14. Fungsi singularitas 15. Contoh soal dan

Penyelesaian

5 menit 10 menit

20 menit

5 menit 10 menit

10 menit 10 menit 15 menit 15 menit 10 menit 20 menit

20 menit

10 menit

10 menit 20 menit

1 5 Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan mengenai bermacam-macam penampang balok, dan menghitung nilai sifat-sifat penampang yang meliputi centroid, momen pertama, momen kedua, dan momen hasil kali

Centroid, Momen Kedua, dan Momen Hasil Kali Bidang Datar:

1. Momen Pertama 2. Centroid suatu

bidang 3. Momen kedua 4. Teorema sumbu

sejajar untuk Momen kedua 5. Bidang Komposit 6. Jari-jari girasi 7. Momen hasil kali

bidang

8. Contoh soal dan penyelesaian

10 menit 10 menit 10 menit 10 menit

20 menit 10 menit 10 menit 20 menit

1

(10)

No Tujuan Instruksional Khusus

(TIK) Pokok

Bahasan Sub. Pokok

Bahasan Waktu Pusta ka 6 Setelah mengikuti kuliah ini

mahasiswa dapat menjelaskan

mengenai tegangan dalam balok yang muncul akibat beberapa tipe

pembebanan. Mahasiswa juga akan dapat menghitung besarnya tegangan tersebut di setiap posisi balok pada kondisi lentur elastis maupun plastis.

Tegangan

dalam Balok 1. Tipe-tipe pembebanan 2. Pengaruh

Pembebanan 3. Tipe-tipe Lenturan 4. Aksi Sebuah Balok 5. Bidang Netral dan

Sumbu Netral 6. Momen Lentur 7. Lentur elastis

pada balok 8. Lentur Plastis

pada balok 9. Contoh soal dan

Penyelesaian

10 menit 20 menit 10 menit 30 menit 10 menit 20 menit 30 menit 30 menit 40 menit

1 7 Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat menghitung besarnya defleksi pada balok lentur dengan metode integral ganda

Defleksi Elastis pada Balok:

Metode Integral Ganda

1. Definisi, Pentingnya Defleksi pada balok, dan Metode untuk menghitung defleksi

2. Metode Integral Ganda: Prosedur Integral,

Perjanjian penandaan, asumsi dan batasan

3. Contoh Soal dan Penyelesaian

15 menit

85 menit

100 menit 1

8 Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan

mengenai definisi struktur, tujuan dan fungsi struktur, dan bermacam- macam gaya dan aksi yang mungkin diterima struktur.

Struktur 1. Tujuan dan Fungsi 2. Gaya dan aksi

50 menit 1

9 Setelah mengikuti kuliah ini

mahasiswa dapat melakukan analisis rangka batang dengan metode grafis, aljabar, maupun section

Analisis Rangka batang

1. Metode grafis, 2. Metode Aljabar, 3. Metode Section

50 menit 50 menit 50 menit

1 10 Setelah mengikuti kuliah ini

mahasiswa dapat melakukan analisis balok menerus dan balok bertumpuan jepit

Analisis Balok Balok menerus dan balok bertumpuan jepit

150 menit 1

11 Setelah mengikuti kuliah ini

mahasiswa dapat menjelaskan sistem gaya non coplanar sebagai pengantar analisis struktur 3D

Sistem gaya

non coplanar Sistem gaya non

coplanar 50 menit 1