Andi Cahyo Prasetyo Tri Nugroho

Nama : Andi Cahyo Prasetyo T.N NPM : 1806244332

Tugas Resume Kuliah Komputasi Teknik tanggal 4 Februari 2019

Dosen : Dr. Ahmad Indra Siswantara Panggilan : Pak DAI • Pertemuan pertama kelas komputasi teknik dimulai dengan pengantar tentang komputasi teknik Secara umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Matematika sendiri bukanlah ilmu pasti tetapi rumus pendekatan dengan pembatasan tertentu sehingga dalam pemodelan matematis selalu ada kondisi batas untuk menemukan solusi suatu permasalahan misalnya untuk pembeban beam ada kondisi batas ∑ F = 0 dan lain sebagainya. Perntingnya komputasi terknik adalah untuk memecahkan permasalahan matematis yang rumit yang tidak bisa diselesaikan dengan pemodelan matematis biasa karena keterbatasan kemampuan menghitung sehingga diperlukan bantuan computer untuk menyelesaikan persamaan matematis yang rumit serta nilai yang sangat besar

• Syarat untuk mengikuti kelas komputasi teknik adalah mahasiswa yang menggunakan akalnya, akal yang dimaksud adalah mampu berfikir secara logis dan selalu ingat dengan tuhan dan penciptaanNya tidak hanya dengan persepsi serta memiliki pengetahuan akan konsep dan kaidah yang relevan pada bidang teknik untuk dapat mendukung pembenaran dari suatu solusi permasalahan teknis.

• Penelitian-penelitian akan terus berkembang, sebagai contoh Hukum Newton pernah direvisi. Demikian dengan penulisan dalam sebuah buku, terdapat buku dengan edisi 1, edisi 2 dan edisi seterusnya karena dalam buku pasti suatu revisi/tambahan/pembaruan dari kesalahan-kesalahan yang didapatkan dari edisi sebelumnya. Dapat disimpulkan bahwa ilmu akan terus berkembang sesuai dengan perkembangan pemikiran manusia sehinga perlunya berakal agar ilmu yang berkembang dapat bermanfaat.

• Pak DAI menyimpulkan terdapat beberapa hal yang menghalangi manusia dari kebenaran, yaitu: (1) Kehormatan/kedudukan; (2) Materi, baik harta maupun ilmu; (3) Ikut-ikutan dan taklid buta, (4) Maksiat.

• Setelah mengikuti mata kuliah komputasi teknik, mahasiswa diharapkan memenuhi dua kriteria yang ditetapkan, yaitu (1) Memahami konsep dan kaidah dalam memodelkan permasalahan dengan komputasi teknik, flow-chart, dan matematika; (2) Menjadi lebih tahu siapa dirinya.

• Konsep Infinite, adalah konsep abstrak yang menjelaskan sesuatu yang tidak memiliki batas dan relevan di semua jenis angka, terutama matematika dan fisika. Infinity dalam bahasa Inggris diambil dari bahasa Latin infinitas,yang artinya “yang tanpa akhir“, dan juga bisa diartikan sebagai “tidak memiliki batas”, yang berasal dari kata apeiros (Yunani), yang berarti “tak berujung”. Infinite (tak berhingga) menurut beberapa filsuf Yunani seperti Pythagoras, Plato, dan Aristotle mengakui keberadaan dunia yang terbatas dan dapat diukur dengan bilangan yang natural. Namun Aristotle mengenali bahwa ada banyak hal yang seakan-akan bergerak menuju kepada ke-takterhingga-an, seperti waktu yang seolah tidak berujung. Karena itulah Aristotle memiliki sebuah pemikiran tentang sesuatu yang sifatnya “mungkin tak terbatas” (potentially infinite). Seperti pada garis bilangan misalnya, Aristotle melindungi a priori tentang dunia yang terbatas dengan menjelaskan bahwa garis bilangan itu terbatas, namun sifat garis bilangan itu sendiri memiliki “potensi untuk menjadi tak terbatas” karena tidak akan pernah ditemukan angka terakhir yang jelas dan pasti yang menutup garis bilangan. Plotinus merupakan pemikir setelah Plato, yang saya ketahui menjadi pemikir pertama yang menyebutkan ada “THE ONE” (baca: yang SATU) yang TUHAN yang tidak terhingga (infinite). Dia menyatakan bahwa SATU ini tidak pernah mengenal pengukuran ataupun pembatasan, SATU ini berada dalam ketidakterbatasan dalam apapun secara eksternal maupun internal, baik di dalam dirinya maupun di luar dirinya. Agustinus (St. Augustine) kemudian menyatakan hal ini lagi dengan pengertian Plotinus ini secara lebih mendalam dan menyatakan bahwa TUHAN bukan hanya tidak terbatas, melainkan ketidakterbatasan adalah merupakan diri TUHAN itu sendiri, ketidakterbatasan bukan merupakan kondisi atau situasi yang menyebabkan TUHAN ini tidak terbatas, tetapi ketidakterbatasan ini muncul dari dalam dirinya TUHAN yang tidak terbatas yang memiliki kesanggupan untuk memikirkan hal-hal yang tidak terbatas.

• Pertanyaan, Jelaskan secara rasional bahwa (x^2-1)/(x-1) = … jika x = 1 Jawaban, Soal tersebut tidak dapat dikerjakan langsung karena apabila dimasukkan x=1, maka penyebutnya menjadi 0 dan y menjadi tidak dapat didefinisikan. Untuk menghindari hasil yang tidak terdefinisi, solusi penyelesaian dapat dilakukan dilakukan dengan (1) menyederhanakan bentuk persamaan kuadrat; (2) menurunkan persamaan; (3) menggunakan limit (dengan input angka diatas x=1,01/dibawahnya x=0,99)

DISKRIPSI PEMODELAN

DEFINISI MODEL

• Model adalah representasi dari sebuah situasi permasalahan (problem situation). Model dapat digunakan untuk menggambarkan (describe), menjelaskan (explain) atau untuk memperkirakan dan memproyeksikan (predict) karakteristik dan perilaku dari suatu sistem alami atau sistem buatan (man made))

• Model diperlukan karena:

- Eksperimen secara langsung mahal, sulit dan bahkan tidak mungkin.

- Memungkinkan proses analisis dan manipulasi.

PRINSIP DASAR PEMODELAN

1. Prinsip elaborasi

• Mulai dengan model yang simple (sederhana)

• Gunakan asumsi ketat dalam hal jumlah, sifat dan hubungan antar variabel.

• Asumsi harus konsisten, independen, ekuivalen dan relevan.

2. Prinsip analogi (prinsip synectics) • Pemecahan masalah dilakukan dengan mentransfer hukum, prinsip atau teori dari suatu fenomena atau sistem yang sudah dikenal/diketahui.

• Dengan analogi, dihasilkan kesetaraan (equivalence) dari kedua sistem (struktur atau perilaku)

3. Prinsip iteratif

• Pengembangan model adalah proses iteratif, bukan proses linear dan mekanistik.

• Tiga komponen utama prinsip ini adalah: - Pengembangan model awal - Model yang memadai - Tingkat kompleksitas yang diinginkan sebagai dasar penghentian proses iteratif.

KARAKTERISTIK MODEL YANG BAIK

1. Tingkat generalisasi yang tinggi

2. Transparansi, mekanisme yang jelas sehingga bisa diterangkan kembali

3. Potensial untuk dikembangkan menjadi model yang lebih kompleks

4. Peka terhadap perubahan asumsi

---

---

TUGAS SIMULASI PONDASI

A. Permasalahan Sebuah pondasi rumah panggung dengan bahan beton diberikan gaya P seperti terlihat pada gambar dibawah ini

Berapa nilai tegangan yang terjadi pada pondasi?

B. Analisa awal Dalam penyelesaian yang akan dilakukan dapat didekati dengan teori tentang buckling/tekukan pada kolom yang diberikan beban. Pada soal ini diasumsikan bersesuaian dengan kasus kolom pendek dengan angka kelangsingan kurang dari 30 (λ = 30) beban yang terjadi murni disebabkan karena bekerjanya gaya aksial Dalam analisis digunakan sebagai variable tetap adalah beban aksial dan dimensi pondasi serta modulus elastisitas beton. Dari analisa awal tersebut, maka ditentukan asumsi kondisi permasalahan sebagai berikut :

• Pondasi rumah panggung menerima beban sebesar 500 N (vertikal).

• Kondisi tanah/ground sebagai tumpuan pondasi memiliki jenis tanah keras dengan asumsi daya dukung tanah diasumsikan sebesar 0,5 kg/cm

• Material beton homogen

• Pondasi berbentuk seperti potongan piramide sama kaki dengan sisi alas (a) dan sisi atas (b) serta tinggi h

• Modulus elastisitas beton diasumsikan sebesar 20x109 Pa.

Sehingga gambar skema menjadi sebagai berikut :

C. SIMULASI EES

Simulasi dengan software ESS adalah sebagai berikut :

"Perhitungan beban pondasi rumah panggung"

a=3 b=1 h=2

P=500 "beban pondasi, N" E= 20*10^9 "modulus elastisitas concrete, Pa,N/m^2"

n=21 {segment pondasi} posisi [1]=0 "dari bawah"

duplicate i=1,21

posisi [i+1]=posisi [i]+0.1 "perubahan posisis tinjauan pada 20 segment" tegangan [i]=(4*P*posisi [i])/(E*a*b) "tegangan tiap segment"

end.

Hasil simulasi dapat dilihat pada table berikut :

Gambar hasil simulasi di EES

Kuliah Pertemuan ke 3 tgl : 18-2-2019

komputasi teknik meliputi : data-informasi-pengetahuan-ilmu-hikmah dalam mempelajari ilmu komputasi teknik dianalogikan dengan pancasila terutama sila ke 4

tahapan dalam komputasi teknik adalah :

1. analisis masalah (terstruktur&tidak terstruktur) - terbangun asumsi2 untuk langkah-langkah solusi

2. pemodelan(model matematis)

3. simulasi

4. cek hasil dengan verifikasi dan validasi

verifikasi : menguji apakah persamaan matematika yang kita gunakan untuk memecahkan permasalahan dapat menghasilkan solusi dengan benar sesuai teoritis

validasi : apakah kita memecahkan persamaan yang benar dengan membandingkan hasil tersebut dengan kondisi aktual

5. solusi dan rekomendasi

PR: buat optimasi biaya untuk desain rumah

Rumah dipilih tipe 45 dengan luas tanah 96 m2 Adapun RAB Rumah Tipe 45 dapat dilihat pada tabel berikut

Denah Rumah seperti terlihat pada gambar berikut

---

---

Quiz tgl 25-2-2019

QUIZ KOMPUTASI TEKNIK Membuat sebuah model komputasi untuk membuat bangunan yang akan digunakan untuk usaha service penyewaan rumah atau kamar, jalankan simulasi model tersebut untuk menentukan kelayakan usaha tersebut (teknis dan ekonomis) Analisa awal :

1. Bangunan akan digunakan untuk kamar kos lokasi di depok

2. Bangunan berupa rumah petak dengan luas lahan 500 m2

3. Tiap rumah petak memiliki ukuran 3x7 m = 21 m2

4. Direncanakan ada 20 kamar total bangunan 420m2

5. 80 m2 direncanakan untuk area parkir

6. Tiap rumah dilengkapi meteran listrik tersendiri kapasitas 900 va

7. Air menggunakan PDAM

Asumsi:

1. Harga tanah per m2 adalah Rp. 2.000.000,-

2. Biaya pembangunan rumah Rp. 2.500.000,- per m2 (rata2 harga borongan kontraktor bangunan di depok)

3. Biaya pemasangan listrik 900 VA Rp. 843.000,-

4. Biaya pemasangan PDAM Rp. 750.000,-

5. Harga sewa per kamar direncanakan Rp. 1.000.000 s/d 1.500.000 per rumah petak

6. Biaya listrik dan air ditanggung masing masing penyewa rumah petak

7. Estimasi biaya pemeliharaan 5% per tahun

` fixed cost

Item biaya / harga satuan / Jumlah unit / total

harga tanah / 2000000 / 500 / 1000000000

harga bangunan / 2500000 / 410 / 1025000000

instalasi listrik / 843000 / 20 / 16860000

instalasi pdam / 750000 / 20 / 15000000

total fixed cost 2056860000

variable cost

biaya pemeliharaan (overhead) 5% 102843000

jumlah total 2159703000

rencana harga sewa per bulan

harga sewa / jumlah kamar / total pendapatan / Estimasi BEP

1000000 / 20 / 20000000 / 107.98515 bulan

1100000 / 20 / 22000000 / 98.168318 bulan

1200000 / 20 / 24000000 / 89.987625 bulan

1300000 / 20 / 26000000 / 83.0655 bulan

1400000 / 20 / 28000000 / 77.13225 bulan

1500000 / 20 / 30000000 / 71.9901 bulan

kuliah tanggal 4-3-2019

Resume tugas frame 3DD

kuliah tanggal 18-3-2019

konsep dinamika

- konsep adalah abstraksi dari ide yang dinarasikan

- dinamika adalah adanya interaksi gaya gaya yang terjadi pada suatu sistem

PR 1 (1 minggu)

1. analisa balok dengan frame 3dd

2. review konsep dinamik dan aplikasinya

PR 2 (2 minggu)

analisa dinamik pada bangunan anda

MACAM BEBANAN DAN TUMPUAN PADA KONSTRUKSI BALOK SEDERHANA

A. BEBAN

• Beban Mati

Berat benda yang tidak bergerak, berat sendiri struktur (beton, baja dll)

• Beban Hidup

Beban bergerak, berubah tempat atau berubah beratnya (orang, meja,kursi dll).

• Beban Terpusat

Beban titik, beban roda kendaraan, orang berdiri, berat tiang, balok anak dll.

• Beban Terbagi Rata

Beban yang terbagi pada sebuah bidang yang cukup luas.

B. TUMPUAN

• Tumpuan Sendi

dapat mendukung gaya tarik dan gaya tekan, garis kerjanya selalu melalui pusat sendi. Sendi tidak dapat meneruskan momen

• Tumpuan rol

hanya dapat meneruskan gaya tekan tegak lurus bidang perletakan.

• Tumpuan Jepit

Balok yang tertanam didalam pasangan batu merah, balok dan kolom. tumpuan Jepit dapat mendukung gaya vertikal, gaya horizontal dan momen.

Dalam menjalankan fungsinya, setiap struktur Teknik Sipil akan menerima pengaruh dari luar yang perlu dipikul. Selain pengaruh dari luar, sistem struktur yang terbuat dari material bermassa, juga akan memikul beratnya sendiri akibat pengaruh gravitasi. Selain pengaruh dari luar yang dapat diukur sebagai besaran gaya atau beban, seperti berat sendiri struktur, beban akibat hunian atau penggunaan struktur, pengaruh angin atau getaran gempa, tekanan tanah atau tekanan hidrostatik air, terdapat juga pengaruh luar yang tidak dapat diukur sebagai gaya. Sebagai contoh adalah pengaruh penurunan pondasi pada struktur bangunan, atau pengaruh temperatur / suhu pada elemen-elemen struktur.

PEMBEBANAN PADA STRUKTUR TENIK SIPIL

Dalam melakukan analisis dan desain dari suatu struktur bangunan, perlu adanya gambaran yang jelas mengenai perilaku dan besarnya beban yang bekerja pada struktur. Gambar 1 mengilustrasikan diagram dari beban-beban yang dapat bekerja pada struktur teknik sipil. Hal penting yang berkaitan dengan karakteristik beban untuk keperluan analisis struktur adalah pemisahan antara beban-beban yang bersifat statis dan dinamis. Secara umum, beban luar yang bekerja pada struktur Teknik Sipil dapat dibedakan menjadi beban statis dan beban dinamis. Beban statis adalah beban yang bekerja secara terus-menerus pada suatu struktur. Beban statis juga diasosiasikan dengan beban-beban yang secara perlahan-lahan timbul serta mempunyai variabel besaran yang bersifat tetap (steady­ states). Dengan demikian, jika suatu beban mempunyai perubahan intensitas yang berjalan cukup perlahan sedemikian rupa sehingga pengaruh waktu tidak dominan, maka beban tersebut dapat dikelompokkan sebagai beban statik (static load). Deformasi dari struktur akibat beban statik akan mencapai puncaknya jika beban ini mencapai nilainya yang maksimum. Beban statis pada umumnya dapat dibagi lagi menjadi beban mati, beban hidup, dan beban khusus, yaitu beban yang diakibatkan oleh penurunan pondasi atau efek temperatur Beban dinamis adalah beban yang bekerja secara tiba-tiba pada struktur. Pada umumya, beban ini tidak bersifat tetap (unsteady-state) serta mempunyai karakterisitik besaran dan arah yang berubah dengan cepat. Deformasi pada struktur akibat beban dinamik ini juga akan berubah-ubah secara cepat.

Gb. Beban pada struktur Teknik Sipil

Dengan demikian, jika suatu beban mempunyai perubahan intensitas yang bervariasi secara cepat terhadap waktu, maka beban tersebut disebut sebagai beban dinamis (dynamic load). Beban dinamis dapat menyebabkan terjadinya osilasi sehingga deformasi puncak dari struktur tidak terrjadi bersamaan dengan terjadinya beban yang maksimum. Pengaruh beban statis dan beban dinamis pada struktur, dapat digambarkan pada Diagram Beban (P) – Waktu (t), seperti pada Gambar di bawah :

Gb. Diagram Beban ( P ) – Waktu ( t )

Beban statis dapat dianggap sebagai beban dinamis dengan intensitas beban yang tetap dari waktu ke waktu. Getaran mesin merupakan beban dinamis yang bersifat periodik karena mempunyai intensitas beban dan frekuensi getar yang berulang. Bentuk dari getaran yang ditimbulkan mesin pada umumnya berbentuk sinusoidal. Getaran gempa merupakan beban dinamik dengan intesitas dan frekuensi getar yang acak dari waktu ke waktu. Meskipun terjadi dalam waktu yang singkat, tetapi getaran gempa dapat menimbulkan kerusakan pada struktur bangunan. Untuk memudahkan prosedur analisis struktur terhadap pengaruh beban yang ditimbulkan oleh ledakan, getaran mesin, dan pengaruh pergerakan kendaraan, sering dilakukan memperlakukan beban-beban tersebut sebagai beban statik. Pengaruh dinamik yang ditimbulkan oleh beban, diperhitungkan dengan mengalikan intensitas beban dengan suatu faktor pembesaran dinamik yang dinamakan faktor kejut. Untuk keperluan analisis struktur bangunan, sampai dengan tingkat intensitas beban tertentu serta batasan dari kondisi struktur bangunan tertentu, beban dinamik yang bekerja pada struktur, dapat diasumsikan sebagai beban statik ekuivalen. Sebagai contoh, analisis struktur bangunan gedung terhadap getaran gempa dapat dilakukan dengan metode analisis statik yang sederhana, yaitu Analisis Beban Gempa Statik Ekuivalen. Metode analisis statik ini dapat digunakan untuk menggantikan metode analisis dinamik yang cukup rumit. dengan persyaratan struktur yang dianalisis mempunyai bentuk yang simetris dengan ketinggaan bangunan gedung tidak lebih dari 40 m. Untuk bangunan gedung dengan bentuk yang tidak beraturan atau bangunan dengan ketinggian lebih dari 40 m, analisis struktur harus dilakukan secara dinamik.