Kelas X Teknik Mesin - RPP Menganalisis System tegangan dan momen pada suatu konstruksi

Kelas X Teknik Mesin - RPP Menganalisis System tegangan dan momen pada suatu konstruksi

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

( RPP )

Satuan Pendidikan                  : SMK

Nama Sekolah                         : SMK ONDAK JAYA

Mata Pelajaran                        : DASAR PERANCANGAN TEKNIK MESIN

Kelas/Semester                        : X TP 1 / GASAL

Materi Pokok/Tema/Topik      : Menganalisis system tegangan dan momen pada suatu konstruksi

Alokasi Waktu                        : 4 Jam Pelajaran

Jumlah Pertemuan                   :12

Pertemuan Ke                         : 2 dan 3 (4x45menit)

Kompetensi Inti

KI 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif, dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan  dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3. Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja spesifik untuk memecahkan masalah.

KI 4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.

Kompetensi Dasar

KD 1. Menyadari sempurnanya ciptaan Tuhan tentang alam dan fenomenanya dalam mengaplikasikan system tegangan dan momen pada suatu konstruksi pada kehidupan sehari-hari.

KD 2. Mengamalkan nilai-nilai ajaran agama sebagai tuntunan dalam mengaplikasikan system tegangan dan momen pada suatu konstruksi dalam kehidupan sehari-hari.

KD 3. Mengamalkan perilaku jujur, disiplin, teliti, kritis, rasa ingin tahu, inovatif dan tanggungjawab dalam mengaplikasikan system tegangan dan momen pada suatu konstruksi pada kehidupan sehari-hari.

KD 4. Menghargai kerjasama, toleransi, damai, santun, demokratis, dalam menyelesaikan masalah perbedaan konsep berpikir dalam mengaplikasikan system tegangan dan momen pada suatu konstruksi kehidupan sehari-hari.

KD 5. Menunjukan sikap responsive, proaktif, konsisten, dan berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam mengaplikasikan system tegangan dan momen pada suatu konstruksi.

KD 6. Mengidentifikasi system tegangan dan momen pada suatu konstruksi

KD 7. Mengklasifikasai proses system tegangan dan momen pada suatu konstruksi.

Indikator

1.      Siswa dapat menjelaskan jenis dan fungsi system tegangan dan momen pada suatu konstruksi

2.      Siswa dapat menjelaskan system tegangan dan momen pada suatu konstruksi.

3.      Siswa dapat menjelaskan klasifikasi system tegangan dan momen pada suatu konstruksi

Tujuan Pembelajaran

1.      Siswa memahami jenis dan fungsi system tegangan dan momen pada suatu konstruksi Siswa memahami system tegangan dan momen pada suatu konstruksi

2.      Siswa mengatahui klasifikasi system tegangan dan momen pada suatu konstruksi

Materi Ajar/Pembelajaran

A.    system tegangan dan momen pada suatu konstruksi

 Gaya

Pada dasarnya gaya merupakan suatu beban yang memiliki berat atau satuan. Berdasarkan bebannya gaya dibagi menjadi 2 yaitu ;

a.       Beban Titik

Beban titik merupakan gaya yang bekerja pada sebuah bidang atau tumpuan, dimana luas bidang yang terpengaruh atau dikenai relatif kecil.

misalnya; kolom, tekanan kaki meja, roda mobil, dan lain-lain.

b.      Beban Terbagi Rata

Beban terbagi rata merupakan gaya yang bekerja pada suatu struktur atau bidang, dimana luas permukaan beban dan bidang yang terpengaruh relatif luas.

contoh; balok sloof, pondasi, plat, dan lainnya.

2.    Tumpuan

umpuan merupakan suatu penyangga atau penahan konstruksi sebagai sistem untuk menahan gaya-gaya luar yang bekerja pada konstruksi tersebut.

Beberapa jenis tumpuan yaitu :

3.    Reaksi

Reaksi merupakan gaya atau perlawanan yang diberikan oleh tumpuan akibat adanya gaya aksi.

Contoh menghitung besarnya gaya reaksi :

Hitung besarnya reaksi dari tumpuan diatas :

·         SMA = 0

-RB . 10m + P . 5m = 0

-RB . 10m + 10 ton . 5m = 0

-RB . 10m + 50tm = 0

-RB . 10m =  -50tm

             

             RB = 5ton

·         SMB = 0

RA . 10m - P . 5m = 0

RA . 10m - 10 ton . 5m = 0

RA . 10m - 50tm = 0

RA . 10m =  50tm

             

             RA = 5ton

Kontrol :

RA + RB = P

5 ton + 5 ton = 10 ton

10    ton            = 10 ton……………….OK!

NA

contoh 2 :

Hitunglah besarnya reaksi tumpuan A dan B ?

SH = 0 HA – P2. Cos 300 = 0 HA = P2 cos 300 HA = 1,5 . 0,866 HA = 1,299t

SV = 0        = P1 + P2 sin 300        = 2t + 1,5 . 0,5        = 2,75 t

1.      SMA = 0

-RB . 8m + P1. sin 30 . 5m + P2 . 3m= 0

-RB . 8m + 1,5 t . 0,5 . 5m + 2t . 3m= 0

-RB . 8m + 3,75tm + 6tm= 0

-RB . 8m =  -9,75tm

             

             RB = 1,22ton

2.      SMB = 0

RA . 8m – P1 . 5m – P2. sin 30 . 3m = 0

RA . 8m - 2 t . 5m – 1,5t . 0,5 . 3m= 0

RA . 8m - 10tm – 2,25tm= 0

RA . 8m =  12,25tm

             

             RA = 1,53ton

Kontrol : P1 + P2 . sin 30⁰ = RA + RB

                 2t + 1,5 . 0,5      = 1,53 + 1,22

                2,75 ton             = 2,75 ton……………..ok!

MATERI / BAHAN MATA PELAJARAN

A.             Materi

·         Gaya geser.

Gaya geser adalah gaya yang berkerrja tegak lurus terhadap sumbu memanjang batang. Gaya geser merupakan gaya-gaya dalam yang tidak kelihatan dan berkerja di dalam batang, namun pengaruhnya yang kelihatan, seperti gejale retak miring di sekitar tumpuan tersebut.

Untuk menentukan besar gaya geser, perlu disepakati sebagai berikut:

·               Apabila gaya sebelah kiri arahnya keatasdan gaya kanan arahnya kebawah maka gaya geser positif.

·               Apabila gaya sebelah kiri arahnya ke bawah dan gaya sebelah kanan arahnya ke atas maka gaya gesernya negatif, seperti gambar berikut:

·                  Gaya normal

Gaya normal adalah gaya yang berkerja sejajar dengan sumbu memenjang batang. Gaya ini dapat mengakibatkan batang tertekan atau tertarik tergantung arah gaya. Diagram yang dilukiskan berbentuk persegi pajang yang diletakan di atas garis netral (+) atau di bawah garis netral (-). Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut :

·                  Momen lentur

Momen lentur ialah gaya lentur yang berkerja pada suatu batang.besarny momen pada suatu titik  sama dengan gaya dikali jarak terhadap titik tersebut. Momen dapat mengakibatkan perubahan bentuk pada penampang. Batang akan mengalami perubahan bentuk menjadi melengkung dan akhirnya patah atau hancur. Lihat gambar berikut:

Contoh soal :

        Suatu balok kantilever dengan bentuk, dimensi, dan pembebanan pada gambar dibawah. Hitung dan lukiskan bidang gaya geser, dan momen lentur.

Penyelesaian :

Reaksi tumpuan: Ra = q.1,5

                                 = 5.1,5 = 7,5 kN

Gaya geser:  VA = Ra = 7,5 kN

                     VC = Ra – q.0,75

   = 7,5 - 5.0,75 = 3,75kN

                    VB = Ra – q.1,5

                          =7,5 – 5.1,5 = 0

Momen lentur: MB = 0

                         MC = -(q.0,75.0,375)

                                = -(5.0,75.0,375) = -1,406 kN

                         MA = - (q.1,5.0,75)

                                = - (5.1,5.0,75) = - 5,625 Kn

Contoh soal :

        Suatu balok sederhana dengan bentuk, dimensi, dan pembebanan seperti gambar sebagai berikut. hitung dan lukisan bidang gaya geser dan momen lentur.

Penyelesaian :

    ∑MB = 0

            Ra . L – p.3 = 0

                 RA = 30 / 6 = 5 KN

 ∑MA = 0

            -Rb . L + p.3 = 0

             Rb = -30 / -6 =5 kn  

Gaya geser      : Va-c = Ra = 5 kN

                           Vc-b = Ra-p = 5- 10 = -5 kN

Momen lentur : Ma = 0

                           Mc = Ra.3 = 5.3 = 15kN                                                                                         

                         Mb = Ra.6 - p.3 = 5.6 – 10.3 = 0

        

A.  Materi

1.    Pembebanan.

Pada dasarnya pembebanan yang ditimbulkan akibat adanya gaya yang berkerja pada suatu struktur yang dapat mempengaruhi keseimbangan konstruksi bangunan.

Beban adalah segalah kekuatan yang berkerja pada suatu benda atau struktur yang dibedakan berdasarkan bentuk dan lamanya pembebanan. Berdasarkan bentuk beban seperti, beban titik, beban segitiga, beban trapezium, beban merata, dan kombinasi beban.

Sedangkan berdasarkan lamanya pembebanan yaitu beban mati dan beban hidup.

o  Beban mati adalah berat dari semua bagian struktur (berat sendiri) yang bersifat tetap, yang merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari baian struktur tersebut atau menyatuh utuh pada struktur tersebut.

o  Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan penghunian suatu bangunan, termasuk dari bban yang berkerja diatas lantai, yang dapat dipindah-pindahkan atau bersifat sementara.

Pembebanan tidak selalu berupa gaya atau aksi dari luar yang berkerja pada struktur. Beberapa dampak aksi seperti perubahan suhu, penyusutan material, dan penurunan tumpuan, tidak dapat dikatakan sebagai akibat bekerjanya beban luar. Jadi beban setiap factor yang menimbulkan resultan dalam bentuk tegangan-tegangan dan regangan-regangandalam komponen suatu struktur.

seperti dampak dari angin dan beban gravitasi bumi merupakan contoh beban lansung, sementara dampak dar gempabumi, perubahan suhu, dan penurunan tumpuan merupakan contoh beban tidak langsung. 

TUGAS :

1.      Suatu balok sederhana dengan bentuk, dimensi, dan pembebanan seperti gambar sebagai berikut. hitung dan lukiskan bidang gaya geser dan momen lentur.

 
2..      Suatu balok kantilever dengan bentuk, dimensi, dan pembebanan pada gambar dibawah. Hitung dan lukiskan bidang gaya geser, dan momen lentur.
sumber: http://hpbestofme.blogspot.com/2011/06/hand-out.html 

Dalam perhitungan mekanika teknik, harga suatu reaksi tumpuan amatlah penting agar kita dapat mudah mengetahui harga gaya momen, gaya lintang, dan gaya normal. Untuk menghitung reaksi tumpuan biasanya di rumuskan seperti ∑Ma=0 atau ∑Mb=0. Namun, terkadang kita sering keliru untuk memasukan harga momennya.Oleh karena itu, tips ini bermanfaat untuk menghindari perhitungan momen tersebut. Langsung aja yuk.. !‼Coba perhatikan gambar berikut ini..












*)Reaksi pada tumpuan a, Ra = i/L x P
*)Reaksi pada tumpuan b, Rb = h/L x P 
Setelah gambar diatas benar-benar sudah kita pahami. mari kita lihat contoh soal berikut ini :
Contoh soal












Penyelesaian :
Cukup dengan menghitung salah satu reaksi tumpuan tersebut otomatis kita sudah mendapat harga reaksi tumpuan lainnya.( jumlah beban = Ra+Rb )
1) Ra = 6/L x Pa = 6/8 x 4 = 3 ton, maka Rb = 1 ton
2) Ra = 3/L x Pb = 3/7 x 14 = 6 ton, maka Rb = 8 ton
3) Untuk soal seperti itu, beban terbagi rata dapat kita ubah menjadi beban titik. Sehingga konstruksinya seperti ini:









Ra = (8/L x Pc) + (5/L x P') = (40/10)+(200/10) = 24 ton
Maka Rb = (Pc+P’) – Ra = 45 - 24 = 21 ton
Gimana, gampang kaaannnn…‼‼!
Saya rasa cukup sekian dulu postingan kali ini. Agar lebih paham, coba deh kerjakan soal berikut ini ( jawabannya dapat dikirim ke e-mail saya , atau pada kotak komentar di bawah). TERIMA KASIH..
Latihan soal :
Tentukan harga reaksi tumpuan a dan b‼!
1)

2)










3)

Pendekatan/Strategi/Metode Pembelajaran

1.      Pendekatan     : Scientific

2.      Metode            : Diskusi, Eksperimen, dan Penugasan, dll

3.      Model              : Discovery Learning

Media, Alat, Bahan dan Sumber Belajar

Media

·         Tab 4 Samsung 10 in

Sumber Belajar

1.Buku Teori mekanika

2.Buku referensi dan artikel yang sesuai

3. http://sofyanida.blogspot.com/2014/12/soal-dan-pembahasan-tumpuan-mekanika.html

Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan	Deskripsi Kegiatan		Alokasi Waktu
	Guru	Siswa
Pendahuluan	1.      Memberikan salam, mengkondisikan kelas dan pembiasaan, mengajak dan memimpin berdoa, menanyakan kondisi siswa dan mempresensi 2.      Memberi motivasi pada siswa 3.      Melakukan apersepsi dan pretest 4.      Menyampaikan kompetensi dasar, tujuan pembelajaran, metode, dan penilaian Mengamati ·         Memperagakan ·         Meminta siswa supaya mengamati peragaan dan sumber belajar ·         Mengamati dan membimbing siswa	1.    Menjawab salam, menertibkan tempat duduk dan menertibkan diri, berdoa, menjawab keadaan kondisinya, dan kehadirannya 2.    Termotivasi 3.    Memperhatikan dan mengerjakan pretest 4.    Memperhatikan Mengamati ·      Memperhatikan ·      Mengamati peragaan dan sumber belajar ·      Menanyakan hal – hal yang belum jelas dalam pengamatan	10 menit
Inti	Mengamati ·         Memperagakan ·         Meminta siswa supaya mengamati peragaan dan sumber belajar ·         Mengamati dan membimbing siswa Menanya ·         Meminta siswa supaya melakukan diskusi mulai dari mengidentifikasi dan merumuskan masalah terhadap obyak yang diamati pada kelompoknya ·         Mengamati, membimbing, dan menilai kegiatan siswa Mencoba/mengumpulkan informasi ·         Memberikan permasalahan dan meminta siswa untuk melakukan percobaan/praktek pada kelompoknya ·         Mengamati, membimbing , dan menilai kegiatan siswa Mengasosiasi/menganalisis informasi ·         Mengarahkan siswa supaya menggali informasi/mengumpulkan data, menganalisa, dan membuat kesimpulan ·         Mengamati, membimbing, dan menilai kegiatan siswa Mengkomunikasikan ·         Meminta untuk membuat laporan dan menyimpulkan hasil percobaan/praktek dalam kelompoknya ·         Meminta setiap perwakilan kelompok untuk menyampaikan/menampilkan hasil percobaan/praktek dan kesimpulan diskusi ·         Mengamati, membimbing, dan menilai kegiatan siswa Mencipta ·         Meminta siswa supaya mewujudkan/mempraktekan hasil kajian teoritis dari kegiatan mengkomunikasikan	Mengamati ·      Memperhatikan ·      Mengamati peragaan dan sumber belajar ·      Menanyakan hal – hal yang belum jelas dalam pengamatan Menanya Melakukan diskusi, mengidentifikasi masalah dan merumuskan masalah di kelompoknya Mencoba Melakukan percobaan/ praktek di kelompoknya Mengasosiasi Mengumpulkan informasi/ data, melakukan analisis, dan menyimpulkan Mengkomunikasikan ·      Membuat laporan dan kesimpulan hasil percobaan/ praktek dalam kelompoknya ·      Mempresentasikan hasil percobaan/ praktek beserta kesimpulannya Mencipta Mewujudkan/ mempraktekkan hasil kajian teoritis dari kegiatan mengkomunikasikan	70 menit
Penutup	1.      Mengajak dan mengarahkan siswa untuk membuat rangkuman/ kesimpulan 2.      Memberikan evaluasi/ penilaian dalam bentuk post test/ tugas 3.      Memberikan remidi/ pengayaan dalam bentuk tugas 4.      Memberikan arahan tindak lanjut pembelajaran, (mengajak dan memimpin berdoa untuk pelajaran terakhir)	1.    Membuat rangkuman/ kesimpulan bersama guru 2.    Mengerjakan tes/ tugas yang diberikan 3.    Mencatat tugas yang diberikan untuk dikerjakan dirumah 4.    Memperhatikan arahan guru (berdoa)	10 menit

A.    PenilaianHasilBelajar

1.       Teknik Penilaian :

a.       KI-1 dan KI-2 dengan pengamatan / observasi.

b.      KI-3 dengan Tes Tertulis.

c.       KI-4 dengan portofolio

2.         Bentuk Instrumen dan Instrumen

a)      Bentuk Instrumen: Tes tertulis (Uraian)

Instrumen:

1.      Sebutkan jenis-jenis system tegangan dan momen pada suatu konstruksi beserta fungsinya ?

2.      Sebutkan dan jelaskan klasifikasi system tegangan dan momen pada suatu konstruksi!

3.      Sebutkan dan jelaskan system tegangan dan momen pada suatu konstruksi!

3.       Prosedur penilaian

No	Aspek yang dinilai	Teknik Penilaian	Waktu Penilaian
1.	Sikap	a.   Menghayati dan mengamalkan ajaran agama di amati selama proses KBM b.  Bekerjasama di amati dalam kegiatan kelompok. c.   Toleransi di amati dalam diskusi ketika terjadi proses pemecahan masalah yang berbeda. d.  Menjaga dan memelihara kebersihan lingkungan	Dalam pembelajaran dan saat diskusi (selama  kegiatan  inti)
2.	Pengetahuan	Tes tertulis bentuk uraian mengenai bentuk uraian mengenai system tegangan dan momen pada suatu konstruksi	Ulangan Penyelesaian tugas individu, pada akhir KD
3.	Keterampilan	Presentasi Masing-masing kelompok mempresentasikan hasil diskusi tentang system tegangan dan momen pada suatu konstruksi	Penyelesaian tugas (individu)

B.     Pedoman Penskoran dan  Penilaian

1.      Indikator penskoran  sikap Toleransi

Skor	Deskripsi
4	-          Selalu membantu/menawarkan bantuan pada teman dan  guru yang sedang mengalami kesulitan
3	Sering membantu/menawarkan bantuan pada teman dan  guru yang sedang mengalami kesulitan
2	Kadang-kadang membantu/menawarkan bantuan pada teman dan  guru yang sedang mengalami kesulitan
1	Tidak pernah membantu/menawarkan bantuan pada teman dan  guru yang sedang mengalami kesulitan

2.      Indikator penskoran sikap Kerja sama

Skor	Deskripsi
4	-          Selalu mengajak / menawarkan pada teman untuk bersama-sama menyelesaikan suatu tujuan tertentu
3	Sering mengajak / menawarkan pada teman untuk bersama sama menyelesaikan suatu tujuan tertentu
2	Kadang-kadang mengajak / menawarkan pada teman untuk bersama sama menyelesaikan suatu tujuan tertentu
1	Tidak pernah mengajak / menawarkan pada teman untuk bersama sama menyelesaikan suatu tujuan tertentu

3.      Indikator penskoran  Pengetahuan

Setiap nomor soal apabila benar nilai  50

Apabila setiap nomor jawabannya kurang sempurna akan diberi skor 25

Kriteria penilaian tes uraian

91 - 100            : Sangat baik

81 -  90 : Baik

77 -  80 : Cukup

65 – 76  : Kurang

                                                                                     NTB, 23 Agustus 2018

                                                                                    Guru Mapel,

Khairul Fuadi, Spd

                                                                                    NIK…………......