KURIKULUMSEKOLAH MENENGAH KEJURUAN

BIDANG KEAHLIAN:TEKNIK BANGUNAN

PROGRAM KEAHLIAN:TEKNIK BANGUNAN GEDUNG

KOMPETENSI:PERHITUNGAN KEKUATAN KONSTRUKSI BANGUNAN

SEDERHANA

MODUL / SUB-KOMPETENSI:MENGHITUNG KESETIMBANGAN

WAKTU (JAM):3 JAM PEMBELAJARAN

SMK NEGERI 2 PAYAKUMBUH2009

KATA PENGANTAR

Modul dengan judul “Perhitungan Kekuatan Konstruksi Bangunan Sederhana”

merupakan bahan ajar teori dalam menghitung konstruksi bagunan sederhana bagi

peserta didik Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) untuk membentuk salah satu

bagian kompetensi menghitung gaya-gaya yang terjadi pada suatu bangunan.

Modul ini mengetengahkan cara menghitung kesetimbangan, menghitung gaya luar

dan gaya dalam pada konstruksi statis tertentu. Apabila modul ini telah dipahami

oleh peserta maka untuk menghitung strukutur konstruksi peserta didik tidak akan

mengalami kesulitan sehingga tanpa harus dibantu oleh guru.

Tim Penyusun

i

DESKRIPSI

Modul ini membahas tentang dasar-dasar perhitungan kekuatan konstruksi

bangunan sederhana yang meliputi :

1. Menghitung jumlah gaya reaksi yang terjadi pada tumpuan

2. Menghitung gaya horizontal (∑H)

3. Menghitung gaya vertikal (∑V)

4. Menghitung gaya momen (∑M)

KOMPETENSI YANG AKAN DICAPAI

Kompetensi setelah diberikan penjelasan, dan contoh soal para peserta didik dapat

menghitung kekuatan konstruksi bangunan sederhana dengan mudah, cepat dan

benar sehingga untuk merencanakan struktur suatu bangunan peserta didik tidak

ada kesulitan.

iii

PRASYARAT

Untuk dapat menghitung kekuatan konstruksi bangunan sederhana baik dan benar

pada modul “Menghitung Kesetimbangan” persyaratan yang sebaiknya dimiliki oleh

peserta didik adalah :

1. Telah memahami mata pelajaran statika.

2. Dapat menghitung kontruksi sederhana yang ada pada mata pelajaran statika.

3. Telah memahami struktur bangunan

iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR …………………………………………………………………… i

DESKRIPSI……………………………………………………………………………… ii

KOMPETENSI YANG AKAN DICAPAI………………………………………………. iii

PRASYARAT…………………………………………………………………………… iv

DAFTAR ISI…………………………………………………………………………….. v

PERISTILAHAN (GLOSSARY)……………………………………………………….. 1

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL……………………………………………….. 2

TUJUAN AKHIR MODUL……………………………………………………………… 3

KEGIATAN BELAJAR…………………………………………………………………. 4

A. MENGHITUNG KESETIMBANGAN……………………………………………… 4

1. Pengetahuan Dasar…….……………………………………………………… 4

B. LEMBAR PEMBAHASAN…………………………………………………………. 5

1. Tujuan…………………………………………………………………………… 5

2. Bahan dan Alat…………………………………………………………………. 5

3. Langkah Perhitungan………………………………………………………….. 5

4. Contoh Soal…………………………………………………………………….. 5

LEMBAR EVALUASI…………………………………………………………………... 8

A. Soal-soal untuk siswa……………………………………………………………… 8

B. Petunjuk Penilaian…………………………………………………………………. 9

LEMBAR KUNCI JAWABAN…………………………………………………………. 10

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………… 12

v

PERISTILAHAN (GLOSSARY)

Reaksi = Besar gaya yang dilakukan oleh tumpuan, untuk mengimbangi gaya

dari luar agar konstruksi dalam keadaan kesetimbangan.

Aksi = Gaya yang bekerja atau membebani suatu konstruksi.

∑H = Gaya horizontal

∑V = Gaya vertikal

∑M = Gaya momen

Tumpuan = Suatu penyangga konstruksi sebagai system untuk menahan gaya-gaya luar yang bekerja pada konstruksi tersebut.

t = tonm = meterp = point (beban titik)

1

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Modul ini berisi petunjuk tentang cara-menghitung kesetimbangan suatu konstruksi

bangunan sederhana dari menghitung kekuatan konstruksi bangunan sederhana.

Apabila peserta didik masih ada yang belum jelas maka disarankan untuk membaca

buku-buku reverensi yang relevan. Agar dapat menghitung struktur yang baik dan

benar maka semua petunjuk instruktur / guru harus dipatuhi oleh peserta didik.

2

TUJUAN AKHIR MODUL

Tujuan akhir setelah diberikan penjelasan, dan contoh soal para peserta didik dapat

menghitung kekuatan konstruksi bangunan sederhana dengan mudah, cepat dan

benar sehingga untuk merencanakan struktur suatu bangunan peserta didik tidak

ada kesulitan.

3

KEGIATAN BELAJAR

A. MENGHITUNG KESETIMBANGAN

1. Pengetahuan Dasar

Apabila suatu konstruksi dengan system tumpuan di bebani oleh gaya

sehingga gaya reaksi dapat ditentukan dengan syarat kesetimbangan maka

konstruksi tersebut di katakana statis. Syarat kesetimbangan ada sebagai

berikut:

a. Jumlah gaya-gaya horizontal sama dengan nol

∑H = 0, atau ∑x = 0

b. Jumlah gaya-gaya vertikal sama dengan nol

∑V = 0, atau ∑y = 0

c. Jumlah momen gaya sama dengan nol

∑M = 0, atau ∑MA = ∑ME = 0

Dengan tiga syarat kesetimbangan itu maka terdapat juga sebanyak-

banyaknya tiga gaya reaksi yang belum diketahui

Pada gambar 1 terdapat tiga gaya reaksi yaitu:

o Dua gaya reaksi pada engsel

o Satu gaya reaksi pada rol

Sedangkan pada gambar 2 terdapat tiga gaya reaksi juga yaitu:

o Gaya reaksi horizontal

o Gaya reaksi vertikal

o Gaya reaksi momen

Kesepakatan tanda + (positif) dan – (negatif)

Apabila gaya searah dengan arah putaran jarum jam terhadap tumpuan yang

di tinjau maka tandanya + ( positif ), tetapi kalau seandainya gaya berlawanan

dengan arah putaran jarum jam terhadap tumpuan yang di tinjau maka

tandanya - (negatif).

B. LEMBAR PEMBAHASAN

1. Tujuan

Siswa dapat menghitung gaya-gaya reaksi pada tumpuan dengan mudah,

cepat dan benar.

2. Bahan dan Alat

a. Buku tulis

b. Bulpoint

c. Kalkulator

3. Langkah Perhitungan

a. Lihat gaya yang bekerja pada tumpuan

b. Lihat apakah ada gaya horizontal

c. Hitung gaya momen yang terjadi pada kedua tumpuan

d. Lakukan kontrol terhadap perhitungan seperti contoh perhitungan di

bawah ini

4. Contoh soal

Diketahui seperti gambar dibawah ini.

Ditanya : Hitunglah gaya reaksi tumpuan A dan B

Jawab : - A = engsel, terdapat dua gaya reaksi, gaya vertikal (AV), dan gaya

horizontal (AH)

- B = rol hanya satu gaya reaksi BV

5

1) ∑H = 0 AH = 0

2) ∑V = 0

3) ∑M = 0

∑MA = 0

P1. Jarak – P2 . Jarak + P3 . Jarak – BV . 7 = 0

2 . 1,5 – 1 . 2,5 + 3. 4,5 – BV . 7 = 0

3 – 2,5 + 13,5 – 7 BV =0

14 – 7 BV = 0

- 7 BV = 14

BV = 14

7

BV = 2 t

∑MB = 0

- P3 . Jarak + P2 . Jarak – P1 . Jarak + VA . Jarak = 0

- 3 . 2,5 + 1. 4,5 – 2. 5,5 + VA . 7 = 0

- 7,5 + 4,5 – 11 + 7 VA = 0

- 14 – 7 VA = 0

- 7 VA = 14

VA = 14

7

AV = 2 t

Kontrol

P1 – P2 + P3 = AV + BV

2 – 1 + 3 = 2 + 2

4 t = 4 t (O.K)

7

LEMBAR EVALUASI

A. Soal-soal Untuk Siswa

Soal 1

Diketahui gambar seperti di bawah ini:

Ditanya : Hitunglah gaya reaksi tumpuan A dan B

Soal 2

Diketahui gambar seperti di bawah ini:

Ditanya : Hitunglah gaya reaksi tumpuan A dan B

8

B. Petunjuk Penilaian

No Aspek Indikator Skor

Maks

Skor Yang

dicapai

Ket

1 Soal no 1 Terjawab benar 60

2 Soal no 2 Terjawab benar 40

Jumlah Skor Maksimal 100

Syarat Skor Minimal Lulus 75

Jumlah Skor Yang Dicapai

Kesimpulan Lulus / Tidak Lulus

9

LEMBAR KUNCI JAWABAN

Jawaban no 1

- A = engsel, terdapat dua gaya reaksi, gaya vertikal (AV), dan gaya horizontal

(AH)

- B = rol hanya satu gaya reaksi BV

1) ∑H = 0 AH = 0

2) ∑V = 0

3) ∑M = 0

∑MA = 0

- P1 . Jarak + P2. Jarak + P3 . Jarak + P4 . Jarak – BV . Jarak = 0

- 170. 0,5 + 320. 1.5 + 160. 3,2 + 220 . 4,7 – BV . 6.2 = 0

- 85 + 480 + 512 + 1034 – 6,2 BV = 0

- 395 + 1546 – 6,2 BV = 0

- 1941 – 6,2 BV = 0

- 6,2 BV = - 1941

- BV = -1941

- 6,2

BV = 313,06 kg

∑MB = 0

- P4 . Jarak – P3 . Jarak – P2 . Jarak + P1 . Jarak + AV . Jarak = 0

- 220 . 1,5 – 160 . 3 – 320. 4,7 + 170 . 5,7 + AV . 6,2 = 0

- 330 – 480 -1504 + 969 + 6,2 AV = 0

- 810 – 535 + 6,2 AV = 0

- 1345 + 6,2 AV = 0

- 6,2 AV = 1345

AV = 1345 Kontrol

6,2 - P1 + P2 + P3 + P4 = AV + BV

AV = 216,93 kg - 170 + 320 +160 + 220 = 216,93 + 313,06

530 kg = 530 kg

10

Jawaban no 2

- A = engsel, terdapat dua gaya reaksi, gaya vertikal (AV), dan gaya horizontal

(AH)

- B = rol hanya satu gaya reaksi BV

4) ∑H = 0 AH = 0

5) ∑V = 0

6) ∑M = 0

∑MA = 0

- P1 . Jarak + P2 . Jarak – P3 . Jarak +– BV . Jarak = 0

- 2. 2 + 6 . 4 - 2 . 6 – BV . 8 = 0

- 4 + 24 - 12 – 8 BV = 0

- 8 – 8 BV = 0

- 8 BV = 8

BV = 8

8

BV = 1 t

∑MB = 0

P3 . Jarak - P2 . Jarak + P1 . Jarak + AV . Jarak = 0

2 . 2 – 6 . 4 + 2 .6 + AV . 8 = 0

4 – 24 + 12 + 8 AV = 0

- 8 + 8 AV = 0

- 8 AV = 8

AV = 8

8

AV = 1

Kontrol

- P1 + P2 – P3 = AV + BV

- 2 + 6 – 2 = 1 + 1

- 2 t = 2 t (O. K)

11

DAFTAR PUSTAKA

12