METODE PENGAJARAN YANG BAIK

 

(Under Construction)

Lagi-lagi.. Sudah tanggal 31 Agustus tapi belum ada satu artikel-pun yang terposting.. Alias belum ada satu pun artikel yang terpublish di blog sederhana ini di bulan Agustus 2013.. <:-) Yah, beginilah kalau mood menulis terhambat dengan kemampuan berpikir otak yang sedang lagi down.. Entah kenapa dalam beberapa minggu belakangan ini saya memang sukar sekali untuk menuangkan ide pikiran ke dalam bentuk sebuah tulisan. Ide sebenarnya sudah ada, tapi ketika akan dituangkan dalam sebuah tulisan, kok sepertinya susah.. Entahlah, tidak seperti biasanya.. Padahal saya sudah menyiapkan dua tulisan tentang “pengecekan tulangan sengkang beton Sap2000” dan tulisan tentang “perjalanan mudik lebaran dengan menggunakan Google Maps” di awal bulan Agustus ini.. Namun nampaknya kedua tulisan tersebut harus saya pending dahulu agar tidak mengecewakan pembaca iseng blog ini..

Oleh karena itu sebagai gantinya saya akan memposting sebuah tulisan yang pernah saya buat di “Catatan Facebook” saya. Saya pikir isi tulisan tersebut bakal berguna bagi siapa saja, terutama bagi tenaga pendidik seperti dosen atau guru, ataupun siapa saja yang memiliki minat untuk men-transfer ilmu pengetahuan yang dimilikinya kepada orang lain. Tentunya ilmu di sini bukan bangsanya ilmu macan mengaum lo ya.. He2..

Tulisan ini memang sudah lama, namun karena saya mempostingnya di Facebook, pastinya tidak banyak orang yang akan menemukan dan membacanya kecuali teman-teman saya sendiri atau seseorang yang kebetulan ingin “mengintip” profil Facebook saya.. He2.. Sok ge’er amat yak.. Padahal apa yang mau diintip.. :-D

Walaupun begitu saya tetap tidak akan menyajikannya sama persis seperti catatan yang diposting di Facebook saya itu. Tentu harus ada perbaikan agar memiliki nilai lebih. Selain itupun dulu ketika saya menulis catatan tersebut juga dalam kondisi yang santai, alias tidak terlalu serius. Intinya yang penting ide tersampaikan (mungkin begitu dulu pikiran saya). Sehingga tidak heran jika hasilnya pun lumayan berantakan. He2.. Kalau sekarang masih mau diposting lagi di sini? Ya harus ada perbaikan. Masak udah copy paste tapi isinya masih gitu-gitu aja.. Malu dong sama mbok Darmi.. he2..

Oke kalau begitu langsung saja ya, berikut tulisannya:

METODE PENGAJARAN YANG BAIK

Saya yakin semua orang yang pernah makan di atas meja dan kursi pendidikan pernah merasa sulit memahami suatu penjelasan entah itu dari seorang guru/dosen atau dari sebuah buku-buku pelajaran. Lalu jika pernah, siapa yang biasanya anda salahkan? Diri anda sendiri? Ataukah sang pengajar itu sendiri (termasuk menyalahkan penulis buku yang anda baca)? Atau bahkan pembantu anda sendiri yang anda salahkan? Jika hal tersebut ditanyakan kepada diri sendiri, maka kebanyakan dari kita akan menyalahkan diri sendiri dalam menyikapi permasalahan ini. Tentu saja sikap ini sebenarnya sikap yang baik, karena efek positif dari sikap ini adalah kita akan terpacu untuk berjuang melawan rintangan yang ada. Kita akan berusaha intropeksi ke dalam untuk mencari kekurangan yang ada di dalam diri kita. Entah berhasil atau tidak, itu masalah nomor dua.. Di sini terkesan kita menerima segala sesuatu apa adanya. Apakah yang kita terima itu sudah baik atau belum, kita tidak ambil pusing. Namun, di luar itu ternyata ada hal penting yang sering kita lupakan, yaitu bersikap kritis terhadap sesuatu yang menjadi sumber penjelasan ilmu tersebut. Contohnya seperti mengkritisi metode pengajaran seorang guru/dosen ataupun metode penjelasan seorang penulis dalam sebuah buku pelajaran. Ingat, yang dikritisi adalah metode pengajarannya, bukan ilmunya itu sendiri.

Tidak dapat dipungkiri, menjadi pengajar yang baik bukanlah perkara yang mudah. Banyak hal yang harus dipahami dan dikuasai untuk dapat menjelaskan suatu ilmu secara baik kepada orang lain. Pada tulisan ini saya akan melihat permasalahan ini dari sudut pandang pribadi sebagai pihak yang pernah mendapatkan pengajaran, baik dari seorang tenaga pengajar (seorang guru/dosen) ataupun dari buku2 tertulis.

Kebetulan saya suka memburu buku-buku Teknik Sipil, terutama untuk buku yang membahas struktur bangunan. Ya bagaimana tidak, saya bekerja di bidang ini, maka otomatis saya perlu/harus memiliki banyak buku sebagai referensi penyelesaian berbagai masalah yang ada. Dan dari banyak buku teknik sipil yang saya miliki, hanya ada beberapa buku yang sangat saya sukai karena penjelasan (bahasa) nya yang sangat mudah dipahami dan penyajiannya yang menarik (disertai ilustrasi yang simpel namun baik dan penjelasan terhadap hal-hal kecil (konsep dasar) yang menarik dan penting untuk dipahami). Jujur, saya mendapatkan banyak pencerahan dari buku ini. Buku ini semakin menyadarkan saya bahwa sebenarnya tidak ada ilmu yang sulit untuk dipahami. Namun ketika suatu ilmu menjadi sulit dipahami saya pikir hal itu terjadi salah satunya karena metode pengajarannya yang kurang baik. Dilematisnya, buku-buku bermutu itu kebetulan semuanya adalah buku terjemahan, alias buku luar negeri yang diterjemahkan ke dalam bahasa indonesia. Tentu saja penulisnya adalah orang luar (bukan orang kita). Dan fakta berkata, buku-buku luar negeri memang jauh lebih berbobot isinya. Contoh simpelnya? Ya silahkan saja bandingkan SNI Baja kita dengan AISC. Bahkan Pak Wiryanto Dewobroto sendiri mengakui hal tersebut dan pernah mengulas soal “kemiskinan” SNI Baja kita.

Menariknya, di Jepang bahkan ada institusi yang bergerak di bidang penerjemahan buku. Dan menurut pengalaman orang yang pernah tinggal di Jepang, buku terjemahan ini harganya lebih murah daripada harga buku bahasa aslinya. Tidak heran kenapa iptek di negara Jepang bisa maju, mungkin karena hal ini juga. Dan ini juga menjawab kenapa walaupun banyak orang Jepang tidak bisa berbahasa inggris, namun secara iptek mereka dapat menjadi sama/lebih baik. Sistem pendidikan di Indonesia perlu meniru apa yang dilakukan oleh Jepang ini jika ingin bangsa kita lebih maju. Kita harus menyadari kekurangan dan berupaya mengejarnya dengan cara yang efektif dan cerdas, bukannya malah berlomba untuk menyaingi negara-negara maju di atas Sumber Daya Manusia yang masih lemah. Apa susahnya menyediakan APBN beberapa puluh milyar hanya untuk menggaji orang-orang pintar yang mampu menterjemahkan buku-buku iptek dengan baik? .

Oke, lalu bagaimana cara menjelaskan sesuatu dengan baik? Berikut adalah 7 hal penting menurut analisa saya guna tercapainya pengajaran yang baik:

1. Bahasa

Walaupun kita semua selalu menggunakan bahasa indonesia setiap hari, namun belum tentu bahasa yang kita gunakan sudah baik dan benar. Bayangkan jika seseorang tidak memiliki kemampuan bahasa yang baik, tentunya kita akan sulit menangkap apa yang ingin diutarakan olehnya. Penguasaan bahasa yang baik adalah hal utama yang harus dimiliki untuk dapat menjelaskan sesuatu secara baik pula. Hal ini kita pelajari sedari kecil melalui pelajaran Bahasa Indonesia, seperti sistem SPOK, penggunaan tanda baca titik koma, dll. Penulis yang cerdas akan membuat permasalahan yang sulit dipahami menjadi mudah dipahami, bukan kebalikannya.

2. Logika

Untuk memahami sesuatu, mutlak unsur logika harus terpenuhi. Segala penjelasan harus masuk akal dan dapat dipahami benang merah antar unsur yang terkait serta memiliki keteraturan yang sistematis. Ilmu eksak tanpa logika adalah mustahil, karena dasar dari segala ilmu eksak adalah logika.

3. Analogi

Ini yang sering dilupakan. Analogi adalah hal penting yang membantu kita berlogika dengan baik. Logika tanpa analogi akan menjadikan suatu ilmu menjadi momok yang menakutkan. Analogi ibarat kunci yang berfungsi membuka pintu yang sukar dibuka. Jangan lupakan memberikan analogi yang tepat dalam menjelaskan sesuatu hal yang awalnya terkesan abstrak. Analogi dapat membantu kita memahami sisanya tanpa bantuan penjelasan sama sekali, itulah hebatnya penjelasan disertai dengan analogi.

4. Visualisasi

Bandingkan antara membaca komik dengan membaca buku pelajaran yang isinya hanya tulisan saja tanpa ada gambar sama sekali. Manakah yang lebih menarik? Pasti lebih menarik komik. :-) Selain dapat membuat isi buku menjadi menarik, bantuan visualisasi juga dapat membantu memahami sesuatu menjadi jauh lebih cepat dan lebih baik, jadi jangan lupakan bantuan visualisasi dalam menyampaikan sesuatu agar lebih mudah dipahami.

5. Fallacy (Kesalahan)

Ini juga sering dilupakan. Memahami kesalahan2 atau poin2 penting yang dapat berakibat besar terjadinya suatu kesalahan juga adalah salah satu cara memahami sesuatu dengan baik. Ada kalanya kita terlena dalam mempelajari sesuatu karena kita belum dapat merasakan betapa pentingnya hal2 kecil yang kita anggap remeh yang dapat berakibat menjadi kesalahan fatal. Hanya orang2 yang berpengalaman yang dapat memberikan petunjuk poin2 penting / rambu2 untuk diperhatikan, karena mereka telah belajar dari kesalahan. Tentunya kesalahan2 yang telah terjadi tidak perlu diulang kembali, jika tidak demikian, maka ilmu akan berjalan ditempat karena setiap orang akan melakukan kesalahan yang sebenarnya dapat dihindari.

6. History (Sejarah)

Jangan samakan sejarah yang saya maksud dengan buku2 ilmu sejarah waktu kita sekolah di bangku smp dan sma..  sejarah yang saya maksud  adalah sejarah yang benar2  menceritakan  proses terciptanya suatu ilmu dari  A  sampai Z, baik sisi kegagalan maupun keberhasilannya. Banyak sejarah2 penting  tentang kegagalan tidak sampai pada telinga kita.Yang kita dengar hanya si A penemu ini, Si B penemu itu, dll. seolah-olah  mereka dapat berhasil tanpa  melalui  perjuangan panjang  dan keras  serta kegagalan. Bahkan secara tidak sadar, kita menganggap apa yang mereka lakukan tidak mungkin dicapai sama sekali oleh kita, karena mereka kita anggap sebagai manusia setengah dewa yang diberi kelebihan  khusus oleh Tuhan. Padahal  jika kita mau memahami proses yang terjadi dibaliknya, mereka juga manusia biasa seperti kita yang  juga mengalami kesulitan dan kegagalan. Yang membedakan kita dengan mereka adalah kultur  budayanya. Kebudayaan mereka adalah berpikir, sedangkan kebudayaan kita kebanyakan adalah hanya " berzikir" (berdoa).

7. Practical

Maksud saya adalah hal2 praktis. Banyak penjelasan di buku2 ilmu eksak (tulisan lokal) yang tidak memberikan informasi tentang hal2 praktis yang berhubungan dengannya. Padahal hal-hal praktis adalah hal2 yang sering ditanyakan oleh orang2 awam ketika menyikapi suatu permasalahan. Terdengar sepele, namun jika kita luput untuk memperhatikan, maka siap2 saja kita dianggap tidak kompeten, walaupun sebenarnya hal2 praktis tersebut bukanlah hal yang esensial untuk dipermasalahkan.

(Under Construction)

Nama Saya Disebut Pada Judul Tulisan Pak Wiryanto Dewobroto

 

“Buset, nama saya terpampang dengan “vulgar” pada judul tulisan terbaru Pak Wiryanto! Wow!!”

He2.. Ya, kaget bercampur rasa penasaran yang pastinya. Dan tidak menyangka juga… :-) Penasaran, apa yang mendasari sosok sekelas Pak Wir membuat judul tulisan yang menjadikan nama saya pada salah satu judul tulisannya secara terang-terangan, tanpa tedeng aling. He2. Inilah yang saya rasakan dulu ketika pada Desember tahun 2010, Pak Wiryanto Dewobroto, salah satu dosen ahli ilmu struktur UPH (Universitas Pelita Harapan) yang terkenal di dunia maya (maupun nyata), memposting satu tulisan yang berjudul “tanggapan Untuk Made Pande”.

Selain kaget, terselip rasa bangga juga ternyata.. :-) Kenapa? Karena yang menulis tulisan bukanlah orang sembarangan, khususnya di dunia sipil. Beliau bisa dikatakan satu-satunya dosen (bergelar Doktor) Teknik Sipil di Indonesia yang sangat aktif di dunia maya yang rutin membuat tulisan-tulisan bermutu terkait dengan ilmu teknik sipil (terutama ilmu struktur bangunan). Penjelasan yang beliau paparkan bisa dikatakan sangat (kalau dalam bahasa komputer) “user-friendly”, sehingga saya banyak mendapatkan pencerahan tentang ilmu sipil dari tulisan-tulisan beliau. Beliau juga salah satu penulis buku-buku ilmu sipil bermutu yang mana bukunya selalu habis dimakan “rayap2 sipil”. :-) So, rasa bangga yang saya rasakan nampaknya bukan tanpa alasan yang kuat.. :-)

Dan tidak hanya itu saja, alasan beliau hingga membuat tulisan yang khusus untuk membahas ide pemikiran yang pernah saya sampaikan pada salah satu tulisannya adalah juga karena alasan yang tidak sepele. Kenapa? Itu karena apa yang saya tuliskan ternyata telah berhasil menjadi bahan pemikiran beliau. Seperti apa yang Pak Wiryanto katakan di bawah:

Tapi sayangnya topik yang dibahas bukanlah tentang ilmu sipil. He2.. Yah, cing cai lah.. :-) Yang terpenting dari suatu pemikiran tidak hanya isi pikiran, tetapi juga pola pikir-nya (yang bisa menghasilkan isi/ide pikiran yg unik). Isinya bisa saja tentang topik apa saja, tapi pola pikir yang berbeda pasti akan menghasilkan ide pemikiran yang berbeda. Mungkin ini yang menjadi suatu hal yang sangat menarik bagi Pak Wir. Nampaknya beliau (dalam kasus ini) belum pernah menemukan isi pemikiran yang pernah saya utarakan pada komentar di salah satu tulisannya. Mungkin pemikiran saya tentang topik itu bisa dikatakan agak nyeleneh, alias berlawanan dengan arus pemikiran mainstream.

Apa sih yang dibahas, mas?

Sebenarnya tidak ada yang istimewa dari apa yang pernah saya sampaikan pada salah satu komentar di tulisan beliau. Mungkin beliau baru kali itu mendapatkan komentar yang agak kontroversial yang berkaitan dengan “agama”. Ya, bisa dikatakan topiknya agak “berbahaya”. Tapi sebenarnya topik utamanya bukanlah soal agama. Topik utamanya adalah soal kondisi negara kita (NKRI) yang bermasalah, seperti banyaknya korupsi, pembangunan yang tidak merata, peradaban yang kalah maju dan “beradab” dibandingkan dengan negara2 lain, dsb. Pada tulisan beliau, Pak Wir melihat fakta dengan mata kepala sendiri bahwa peradaban bangsa Indonesia bisa dikatakan sudah tertinggal jauh dengan peradaban negara-negara tetangga (apalagi dengan negara Eropa, Jepang, Amerika, dll). Lengkapnya, silahkan baca di sini.

Loh kok bisa sampe ke agama, mas?

Yah, sekali lagi, setiap orang bebas berpendapat. Asalkan pendapatnya tidak ngawur dan tidak berusaha untuk menyudutkan suatu golongan atau pribadi tertentu. Pendapat yang saya utarakan terkait dengan “agama” di salah satu tulisan beliau saya rasa masih dalam batas kewajaran. Artinya, tidak ngawur dan tidak berusaha menyudutkan suatu golongan agama tertentu. Di sana justru saya lebih menekankan akan pentingnya pendidikan “budi pekerti”. Menjadi kontroversi karena saya mengkaitkan/membandingkannya dengan (pendidikan) agama.

Sengaja ya mas?

He2.. Kena deh.. :-) Bisa dikatakan begitu.. Kenapa? Karena ada esensi penting di dalamnya yang perlu/baik untuk dipahami oleh semua orang. Itu karena, sekarang ini banyak orang yang (saya katakan) “mabuk” agama namun orang tersebut tidak menyadarinya. Dimana-mana, yang namanya mabuk itu pasti memiliki efek samping negatif. Saat ini pun, “wajah” agama tidak lagi menjadi sesuatu yang “mendamaikan”, tapi justru berpotensi untuk merusak harmoni kehidupan dan rentan dimanfaatkan oleh sekelompok orang-orang tertentu untuk meraih keuntungan pribadi dan golongan.

Secara tidak disadari, agama dapat menciptakan penyakit kepribadian seperti berikut:

a. Merasa paling benar dan yang lain adalah salah. (Sumber pertengkaran)

b. Tidak berupaya secara kritis untuk memahami fenomena kehidupan, karena segala sesuatu yang dianggap di luar nalar manusia dianggap sebagai suatu kuasa Tuhan yang tidak mampu dijangkau oleh akal manusia. (Berhenti bertanya: Kenapa begini? Kenapa begitu? Bagaimana jika begini? Bagaimana jika begitu? dsb)

c. Sukar untuk membuka diri dan menerima perbedaan pemahaman. (Bertentangan dengan teori ilmiah yang bisa direvisi kapan saja jika ditemukan bukti2 baru)

d. Memandang rendah orang lain hanya karena perbedaan agama (diskriminasi sosial)

e. Berbuat kebaikan karena ancaman neraka dan iming2 surga. (bertindak baik tidak didasari oleh hati nurani)

Ada yg mau menambahkan? :-)

Pasti ada efek positifnya juga dong mas?

Ya, tentu saja ada. Selain efek negatif, efek positifnya tentu saja ada, dan mungkin lebih banyak lagi. Contohnya, bagi beberapa orang yang belum bisa mengontrol hidupnya dengan baik, agama bagaikan sabuk pengaman yang mampu menjaga dirinya agar tidak terjerumus pada jurang kegelapan/kejahatan. Bahkan agama juga mampu memberikan semangat hidup (dan kepercayaan-diri) bagi orang-orang yang hidupnya kurang beruntung (entah terlahir cacat, miskin, dll.).

Jadi, poin-poin negatif yang saya sebutkan di atas adalah efek negatif yang akan dialami oleh seseorang jika seseorang beragama tanpa mengedepankan akal sehatnya dengan baik. Sehingga, yang terpenting bagi saya adalah bukan pada agamanya, namun bagaimana akal sehatnya mampu mengendalikan dirinya untuk tetap bertindak bijaksana serta dapat menghasilkan kebajikan untuk sesama manusia tanpa memandang “kulit” seseorang. Akal yang sehat/baik akan membawa kita pada pemahaman yang baik pula terhadap kehidupan, melakukan dan tidak melakukan sesuatu bukan semata-mata karena dogma agama semata, namun karena pemahamannya terhadap hukum kehidupan (pemahaman bagaimana dunia berjalan berdasarkan fakta/realita).

Loh? Memangnya ada pemahaman agama yang tidak berdasarkan realita, mas?

Banyak. :-) Contohnya: Anggapan bahwa bencana alam disebabkan karena dosa manusia. Benarkah demikian? Bagi saya tidak. Cara membuktikannya? Simpel. Perhatikan dengan baik, tempat prostitusi “Gang Dolly” di Surabaya yang juga adalah salah satu pusat prostitusi terbesar di Asia. Bisa dikatakan di sana adalah pusatnya “dosa seksual”. Sampai sekarang, adakah lokalisasi Gang Dolly luluh lantak akibat gempa ataupun bencana alam lainnya? Tidak. Juga Las Vegas yang katanya adalah kota judi dunia hingga dijuluki sebagai “Sins City”. Sampai sekarang masih aman2 saja berdiri dan beroperasi. Lalu, Kota Bangkok dan Pattaya yang terkenal dengan penduduk waria-nya, negara Belanda dengan pelegalan pernikahan sesama jenisnya, dll. Sesuatu yang dianggap dosa oleh agama, justru pada realitanya terhindar dari serangan bencana alam. Jadi, masih masuk akal-kah anggapan bahwa bencana alam terjadi adalah akibat dosa manusia? Menurut akal sehat saya berdasarkan realita yang ada adalah tidak.

Ya ya ya… Iya juga ya.. Apa ada lagi mas?

Saya katakan, banyak. Contoh lainnya mungkin tidak semua orang akan siap menerima/ mendengarnya. Cukup yang siap saja yang tahu. :-)

Lalu hubungannya dengan pendidikan budi pekerti apa ya mas?

Ya jelas. Mandegnya perkembangan peradaban manusia adalah berkaitan dengan berkembangnya efek2 negatif yang saya sebutkan di atas. Jika pada pendidikan agama selain membawa efek positif juga dapat membawa efek negatif, namun berbeda dengan pendidikan budi pekerti. Bisa dikatakan efek negatif dari pendidikan budi pekerti itu tidak ada. Pendidikan budi pekerti murni mengajarkan nilai2 kebaikan (yang dirangkum dari semua ajaran agama yang ada). Dan dapat diajarkan serta berlaku kepada semua orang tanpa memandang agamanya apa, dsb. Pendidikan budi pekerti murni mengajarkan etika dan moral/akhlak yang berlandaskan nilai2 kemanusiaan, kesetaraan, serta keadilan. Sehingga, dapat majunya peradaban manusia adalah ketika hilangnya efek2 negatif yang telah saya sebutkan di atas. Untuk tulisan pendukung tentang hal ini, di bawah saya berikan contoh tulisan dari orang lain.

Tulisan pada blog kompasiana tersebut ditulis pada tanggal 26 Agustus 2012. Sedangkan saya menuangkan ide pemikiran ini di blognya Pak Wiryanto pada tanggal 20 Desember 2010. Jadi, bisa dikatakan saya tidak menjiplak ide pemikiran tulisan di atas ya. :-)

Lalu apakah ada contoh negara maju yang masyarakatnya tidak mementingkan agama, mas?

Ada. Contohnya adalah negara Jepang. Mayoritas penduduk negara Jepang adalah tidak beragama. Namun mereka memiliki tuntunan hidup berupa ajaran etika dan budi pekerti yang diajarkan secara turun-temurun. Untuk mengenal lebih jauh tentang kebudayaan Jepang, anda bisa membacanya di blog menarik berikut:

Kembali lagi pada tulisannya Pak Wiryanto yang menyinggung nama saya. Sayangnya saya tidak menanggapi tulisan Pak Wiryanto dengan cepat. Malah bisa dikatakan sangat lambat sekali. Ada kira-kira setahun lamanya saya baru menanggapi tulisan Pak Wiryanto (pada komennya). Sungguh keterlaluan memang.. <:-) Maafkan saya ya, pak.. Mungkin itu yang menyebabkan komen saya tidak dibalas/ tidak ditanggapi oleh Pak Wir. Atau bisa jadi Pak Wir tidak ingin berpolemik lebih jauh tentang topik tersebut. Tidak apa-apa, saya bisa memakluminya. :-) Namun terlepas dari itu semua, saya mengucapkan banyak terima kasih karena sudah mencantumkan nama saya pada judul tulisan bapak. Adalah suatu kebanggaan bagi saya untuk bisa hadir dalam sejarah list judul tulisan blog bapak. :-)

Verifikasi Hasil Penulangan Lentur Balok Beton SAP2000

 

Balok adalah salah satu elemen struktur bangunan yang berfungsi utama untuk menerima beban lentur dan geser, namun tidak untuk gaya aksial. Perlu diberi penegasan untuk hal ini, bahwa elemen balok pada Sap2000 memang “benar-benar” tidak dirancang untuk menerima beban aksial sama sekali. Dengan kata lain, efek dari pemberian gaya aksial pada elemen balok Sap2000 akan diabaikan begitu saja alias tidak memberikan efek apapun pada hasil penulangan ataupun perhitungan keamanannya. Oleh karenanya dalam proses permodelan struktur Sap2000, kita harus menentukan terlebih dahulu apakah suatu elemen struktur beton akan kita modelkan sebagai elemen balok atau akan kita modelkan sebagai sebagai elemen kolom. Jangan sampai tertukar atau menganggap (balok dan kolom) akan menghasilkan output penulangan yang sama.

Cara menentukan suatu elemen struktur sebagai balok atau kolom ini dapat kita lakukan dengan cara meng-klik: “Define -> Frame Section -> Add New Property -> Concrete -> Rectangular (untuk beton dengan bentuk penampang persegi)”. Maka akan keluar mini-window seperti di bawah:

Selanjutnya, klik “Concrete Reinforcement”, maka akan muncul window “Reinforcement Data” sebagai berikut:

Terlihat secara default, Sap2000 pada awalnya selalu mengkondisikan elemen beton sebagai struktur kolom (mungkin ini adalah option yang paling aman). Sehingga untuk merubahnya sebagai struktur balok , kita hanya perlu merubah design type menjadi “Beam (M3 Design Only)”

Perhatikan baik2 bahwa Sap2000 telah memberikan peringatan yang jelas kepada kita tentang perbedaan antara tipe desain struktur balok dan kolom. Pada “Design Type” berupa kolom tertulis informasi “P-M2-M3 Design”, sedangkan pada struktur balok tertulis informasi “M3 Design Only”.

Loh, bagaimana dengan momen pada sumbu lemahnya (M2)? Apakah selain gaya aksial, momen M2 ini juga tidak diperhitungkan dalam desain balok?

Ya, ternyata dalam Sap2000, elemen balok tidak dirancang untuk menerima gaya pada sumbu lemahnya. Gaya yang dikenakan pada sumbu lemahnya (yang mengakibatkan momen M2) tidak memiliki efek apapun pada hasil output penulangan. Sehingga tentu saja kita tidak bisa mendapatkan hasil penulangan kolom yang benar dengan menentukan type elemen sebagai balok.

Kan sama2 punya tulangan, mas? Kolom bertulang seperti balok juga bisa memikul gaya aksial dan momen sekaligus, kan?

Benar, tentu bisa seperti itu. Balok pun jika ingin dikondisikan sebagai kolom (dianalisis ulang kekuatannya terhadap kombinasi beban P dan M) tentu saja memiliki kekuatan sebagai kolom, asalkan perlu dipahami bahwa beban rencananya-pun tidak sama dengan beban rencana balok murni. Ini berkaitan dengan reduksi kekuatan aksial kolom akibat beban momen. Reduksi kekuatan tekan kolom akibat momen ini dapat jelas terlihat pada grafik Interaksi P-M Kolom. Perhatikan diagram interaksi P-M kolom di bawah:

Terlihat bahwa kekuatan aksial kolom akan berkurang seiring bertambahnya beban momen, hingga pada batas tertentu, kekuatan tekan kolom akan sama dengan 0 kN ketika kolom menerima beban berupa beban momen rencana balok murni. Padahal sudah kita ketahui bahwa penulangan utama balok (secara umum) hanya didesain berdasarkan beban momen rencana (momen ultimate / momen runtuh) saja tanpa memperhitungkan gaya aksial. Sehingga jika beban momen rencana ini tetap terjadi ketika balok berubah fungsi menjadi kolom (dengan konfigurasi penulangan yang sama seperti balok), maka “secara perhitungan”, kolom ini dianggap tidak memiliki tahanan aksial sama sekali.

Jika kita cermati dengan baik, ada dua hal yang menarik dari grafik P-M Kolom di atas. Yaitu sebagai berikut:

a. Dari kondisi P = 0 kN hingga tercapai kondisi “keruntuhan balance” (dimana regangan tekan beton sebesar 0.003 terjadi bersamaan dengan regangan leleh tulangan baja-nya), gaya aksial ternyata akan memberikan kekuatan tambahan pada tahanan momen-nya (konsep balok pre-stress/pra-tegang terjadi). Namun di atas garis “keruntuhan balance”, penambahan gaya aksial justru akan mengurangi kemampuan tahanan momen kolom.

b. Di bawah garis putus-putus horizontal yang menunjukkan keadaan 0.1 fc’Ag (batas atas beban aksial diamana suatu elemen masih dapat didesain sebagai struktur balok), kurva P-M seakan-akan mengalami patahan sehingga bentuk kurvanya menjadi “bengkok”. Ini terjadi karena modifikasi nilai faktor reduksi dari faktor reduksi struktur balok (SNI = 0.8) menuju faktor reduksi struktur kolom (SNI = 0.7 untuk sengkang spiral, 0.65 untuk sengkang persegi).

Belum lagi desain struktur kolom yang benar perlu memperhitungkan stabilitas karena faktor kelangsingan. Desain balok sama sekali tidak memperhitungkan faktor kelangsingan yang berpengaruh terhadap pembesaran momen ini. Sehingga, sekali lagi, jangan dianggap sama ya. :-)

Di bawah saya akan mencoba memverifikasi hasil output penulangan balok Sap2000 dengan perhitungan manual sesuai rumus-rumus umum yang standard kita dapatkan di bangku kuliah maupun dari buku-buku beton. Jika dibandingkan, desain manual balok beton bisa dikatakan jauh lebih mudah dibandingkan dengan desain manual balok baja. Berbeda dengan desain balok baja, dalam mendesain struktur balok beton kita tidak perlu mengecek stabilitas lokal seperti tekuk web/flange maupun efek tekuk torsi lateral. Tentu saja itu karena bentuk penampang struktur beton (baik balok maupun kolom) adalah bentuk pejal yang memiliki perbandingan ketebalan lebar dan tinggi yang cukup besar (jika dalam struktur baja bisa dikatakan termasuk penampang yang super/sangat kompak gitu lah.he2). Sedangkan stabilitas terhadap tekuk torsi lateral tidak perlu ditinjau karena selain alasan di atas (kemungkinan terjadinya tekuk torsi lateral sangat kecil), rata-rata struktur balok beton juga memiliki pengaku lateral di sepanjang bentang berupa slab beton yang berfungsi sebagai lantai bangunan. Sehingga, parameter yang berpengaruh terhadap keamanannya pun cukup sedikit dibandingkan dengan struktur baja. Ini terlihat dari parameter desain yang ditampilkan oleh Sap2000 seperti di bawah.

Berikut adalah desain parameter yang menentukan kekuatan struktur beton (baik balok maupun kolom) pada Sap2000:

Sedangkan desain parameter yang menentukan kekuatan struktur baja adalah sebagai berikut (selain option pengecekan defleksi):

Wow.. sangat banyak sekali parameter yang perlu diperhatikan dalam mendesain struktur baja ya.. <:-)

Namun dalam mendesain struktur baja dengan Sap2000 kita tidak perlu menentukan suatu elemen adalah termasuk struktur balok atau kolom, karena semua elemen struktur baja akan diperhitungkan sebagai struktur balok dan kolom sekaligus, alias semua aspek desain akan diperhitungkan, baik akibat beban aksial, momen, maupun geser. Maka tidak heran jika kita akan selalu melihat hasil output desain struktur baja (baik itu berupa elemen kolom, balok, maupun bracing sekalipun) adalah berupa stress ratio akumulasi antara stress ratio akibat beban aksial (P), momen (M), dan geser (V) seperti terlihat di bawah:

.

Oke, langsung saja kita mulai lakukan proses verifikasi.

Untuk proses verifikasi ini akan saya gunakan permodelan balok dengan dimensi tinggi kali lebar (H x B) sebesar 400 mm x 300 mm, dengan lebar bentang 6 m dan bertumpuan sendi-rol (struktur statis tertentu). Input bentuk penampang dan permodelan Sap-nya akan terlihat sebagai berikut:

Perhatikan pada option “Concrete Cover to Longitudinal Rebar Center” (saya singkat menjadi CCL), nilai yang dimasukkan di sini sangat berpengaruh terhadap hasil output desain nantinya (jumlah luas tulangan yang dihasilkan) karena nilai ini akan menentukan besarnya lengan momen antara gaya tekan beton dan gaya tarik tulangan baja-nya.

Secara default, Sap2000 akan memberikan nilai CCL ini sebesar 60 mm. Sebenarnya nilai aktual besaran ini sangat bergantung dari penjumlahan antara tebal selimut beton, diameter tulangan utama, dan diameter sengkang yang digunakan (lihat gambar di bawah).

Jika tebal selimut beton adalah 40 mm (diatur di SNI 03-2847-2002 Pasal 9.7), diameter sengkang adalah 10 mm, dan diameter tulangan utama adalah 25 mm, maka nilai CCL aktual = 40 mm + 10 mm + 0.5(25 mm) = 62.5 mm > 60 mm. Ternyata nilai 60 mm untuk kondisi ini tidak valid. Tentu saja perbedaan nilai ini akan menghasilkan luas tulangan yang juga berbeda, karena semakin kecil lengan momen kopel yang terbentuk maka akan semakin besar luas tulangan yang dibutuhkan (karena semakin besar gaya tarik yang dipikul oleh tulangan). Sehingga nilai CCL = 60 mm (secara perhitungan) hanya valid dan aman untuk tulangan yang sama atau lebih kecil dari tulangan sengkang diameter 10 mm dan tulangan utama berdiameter 19 mm.

Lanjut, lalu pada struktur simple beam ini akan saya kenakan beban mati merata sebesar 10 kN/m seperti capture gambar di bawah:

Sehingga “load case”-nya hanyalah dua beban seperti berikut saja (tidak perlu rumit-rumit agar mempermudah proses verifikasi):

SW (Self Weight) adalah beban sendiri struktur sedangkan DL adalah beban mati selain beban sendiri struktur. Karena keduanya adalah sama-sama beban mati, maka kombinasi beban yang menentukan adalah 1.4 (SW+DL) ( = DCON 1) -> SNI 03-2847-2002 Pasal 11.2.1. Dan berikut adalah data properti material yang digunakan untuk material beton dan tulangannya:

Perhatikan, isian yang saya tandai kotak merah adalah variabel yang perlu diperhatikan dalam perhitungan manual agar nilainya harus sama dengan nilai yang di-input pada Sap.

Sebelum mendesain kebutuhan luas tulangan, perlu diketahui terlebih dahulu reaksi momen yang dihasilkan. Secara perhitungan manual, reaksi momen dari bentuk beban merata di atas dapat kita peroleh dari perhitungan sederhana seperti berikut:

Sedangkan berdasarkan hasil perhitungan Sap2000, reaksi momennya adalah sebagai berikut:

Hasilnya adalah sama, Mu = 81.144 kN.m.

Setelah mengetahui reaksi momen ini, kita dapat langsung menghitung kebutuhan luas tulangan utamanya. Perhitungannya juga sangat simpel, yaitu sebagai berikut:

Sedangkan berdasarkan hasil perhitungan Sap2000 (dengan menggunakan desain peraturan ACI318-99), luas tulangan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:

Dan hasilnya ternyata sama persis (As = 700.694 mm^2).

Atau jika masih penasaran apakah luas tulangan yang digunakan benar2 menimbulkan tahanan momen sebesar ØMn = 81.144 kN.m, kita dapat mengecek langsung dengan rumus analisis sederhana di bawah:

Yup, terbukti, luas tulangan utama yang dihasilkan oleh Sap2000 sesuai dengan rumus manual yang biasa kita gunakan. Lalu bagaimana dengan tulangan minimumnya? Berdasarkan perhitungan manual, tulangan minimum untuk balok 300x400, fc’ = 30 Mpa, dan fy = 400 MPa adalah sebagai berikut:

Catatan: Untuk komponen struktur yang besar dan masif (dimana dengan menggunakan rumus luas tulangan minimum di atas maka akan menghasilkan tulangan minimum yang sangat boros (tahanan momen yang dihasilkan dari jumlah tulangan minimum jauh melebihi beban momen ultimate yang dipikul)), maka rumus tulangan minimum di atas dapat diabaikan dengan syarat seperti yang disebutkan dalam SNI-03-2847-2002, Pasal 12.5.3 (As min = 1/3. As perlu)

Sedangkan Sap2000 menghasilkan luas tulangan minimum sebagai berikut:

Nilainya tidak sama, namun mendekati (luas tulangan minimum Sap 98.49% dari perhitungan manual). Dengan kata lain, perhitungan manual menghasilkan luas tulangan yang lebih “aman” (karena lebih besar nilainya).

Kalau tulangan yang dipasang lebih kecil dari luasan ini gimana mas? Gpp?

Eits, diusahakan jangan. Tulangan tarik diusahakan jangan lebih kecil dari nilai luas minimum ini. Kenapa? Selain berguna untuk tulangan susut (mencegah retak akibat susut beton), pemasangan tulangan minimum ini (yang lebih penting) adalah berguna untuk mencegah keruntuhan getas (keruntuhan tiba-tiba tanpa peringatan). Dalam pelajaran ilmu beton pernah kita dengar bahwa tulangan baja dibutuhkan untuk menahan gaya tarik yang terjadi pada sisi tarik beton karena beton “dianggap” tidak memiliki kekuatan tarik. Tetapi sebenarnya beton memiliki kekuatan tarik, walaupun terbilang sangat rendah (dibanding kuat tekannya). Walaupun kuat tarik beton sangat rendah, namun beton tetap memiliki tahanan terhadap beban tarik tanpa menimbulkan retak pada permukaannya. Bukti simpelnya, silahkan anda tarik beton cetak murni dengan kekuatan tangan anda. Apakah mudah membuatnya terputus/pecah? Tentu tidak, bahkan kekuatan maksimal tangan manusia akan sangat sulit untuk memecahkan beton dengan tarikan. Namun, berapa besar nilai kuat tariknya? Nilai kuat tariknya dapat kita dapatkan dari rumus tegangan retak beton berikut: f_cr = 0.7√fc’ MPa. (SNI 03-2847-2002 Pasal 11.5.3(14))

Karena kita telah mengetahui batas tegangan retaknya (f_cr), maka momen retaknya pun dapat dengan mudah kita ketahui melalui hubungan antara tegangan retak dengan nilai modulus elastis penampangnya (lihat penjelasannya di sini). Untuk kasus balok 300.400 ini, maka nilai momen retaknya (beserta beban merata minimumnya) yang dapat menimbulkan retak pada beton adalah seperti perhitungan di bawah:

Sedangkan jika kita hitung tahanan momen akibat tulangan minimum, maka hasilnya adalah sebagai berikut:

Bandingkan hasilnya. Tahanan momen retak adalah M_cr = 30.67 kN.m, sedangkan tahanan momen karena tulangan minimum adalah ØMn_min = 42.49 kN.m. Sehingga ketika beban di atas beban retak ini terjadi pada suatu balok beton dengan tulangan minimum, beton tidak akan runtuh tiba-tiba, tetapi sebelumnya akan memberikan peringatan berupa retak terlebih dahulu pada sisi tariknya. Bayangkan jika tahanan momen tulangan minimum ini lebih rendah daripada tahanan momen retaknya, maka ketika terjadi beban yang melebihi beban retak, maka balok akan runtuh secara tiba-tiba (tanpa peringatan).

Namun ada hal yang menarik di sini adalah Sap2000 secara otomatis akan menambahkan tulangan atas (menjadi balok tulangan rangkap) ketika jumlah tulangan tunggal tidak cukup untuk menahan beban momen ultimate yang terjadi. Untuk mengecek hal ini, sebelumnya kita perlu mencari tahu terlebih dahulu berapa luas maksimum tulangan tunggal balok beton agar dapat diketahui berapa besar beban yang akan menimbulkan tulangan atas (tulangan tekan).

Berdasarkan rumus manual, luas tulangan maksimum dapat dicari dengan rumus berikut:

Didapatkan As_max tulangan tunggal adalah sebesar 2487.206 mm².

(Hati-hati bahwa rumus rho balance di atas hanya berlaku untuk unit satuan tegangan berupa MPa ( = N/mm2) karena nilai 600 diperoleh dari hasil perkalian antara regangan beton tekan maksimum (0.003) dikalikan dengan modulus elastis tulangan baja (200.000 MPa)).

Setelah mengetahui luas tulangan maksimum, maka dengan membalik perhitungan, dapat kita peroleh beban yang menyebabkan luas tulangan maksimum tersebut. Perhitungannya adalah sebagai berikut:

Maka didapatkan beban merata untuk menimbulkan tulangan tarik maksimum adalah sebesar q = 36.201 kN/m. Untuk menghasilkan tulangan atas kita hanya perlu menaikkan beban merata di atas nilai ini. Untuk pengecekan akan kita gunakan beban merata sebesar q = 37 kN/m ( > 36.201 kN/m).

Jika dihitung manual, maka reaksi momennya adalah sebagai berikut:

Dan Sap2000 juga akan menghasilkan nilai yang sama:

Setelah proses desain kembali dilakukan, maka diperoleh luas tulangan sebagai berikut:

Terlihat Sap2000 secara otomatis memang akan menambahkan tulangan atas ketika luas tulangan bawah maksimun tidak cukup untuk menahan beban momen yang terjadi. Permasalahannya, apakah nilai tulangan maksimum yang didapat antara hitungan manual dengan nilai yang dihasilkan oleh Sap2000 itu sama? Jika dilakukan penyelidikan (dengan proses coba-coba memberikan beban hingga limit tulangan atas mulai akan terbentuk, karena Sap2000 tidak memberikan informasi berapa nilai As maksimum yang digunakan), tulangan maksimum yang diperoleh oleh Sap2000 adalah disekitar nilai 2433.33 mm². Nilai ini diperoleh dengan memberikan beban merata pada balok sebesar q = 35.55 kN/m (di atas beban ini tulangan atas akan terbentuk). Sedangkan dari perhitungan manual, diperoleh nilai As_max sebesar 2487.206 mm² (dari beban q = 36.201 kN/m), lebih besar 2.167 % dari hasil Sap2000.

Rumus desain keperluan tulangan tarik seperti yang digunakan sebelumnya (secara konsep) sudah tidak bisa kita gunakan lagi (walaupun jika ingin digunakanpun hasilnya tidak akan berbeda jauh), karena rumus desain tulangan tunggal yang digunakan sebelumnya hanya berlaku untuk mendesain kebutuhan luas tulangan tarik berdasarkan nilai lengan momen sebesar (d-a/2). Sedangkan untuk mendesain kebutuhan tulangan atas, digunakan nilai lengan momen sebesar (d-60 mm) dimana nilai 60 mm adalah jarak antara pusat tulangan tekan ke tepi beton bagian atas (ingat, nilai ini bisa berubah-ubah tergantung tebal selimut beton dan diameter tulangan yang digunakan). Karena perbedaan nilai antara (d-a/2) dengan (d-60mm) secara umum tidaklah terlalu besar (tidak signifikan), maka jika ingin mendapatkan luas tulangan tarik (dari tulangan rangkap) dengan rumus tulangan tunggal pun hasilnya tidak akan berbeda jauh.

Berikut adalah perhitungan pengecekan tahanan momen tulangan rangkap yang dihasilkan oleh Sap2000. “Dianggap tulangan tekan telah mengalami leleh”. Sehingga perhitungannya adalah seperti berikut:

Kok hasilnya agak berbeda mas?

Perhitungan tahanan momen diatas adalah dengan mengasumsikan tulangan tekan sudah dalam kondisi leleh. Tapi ada kemungkinan tulangan tekan belum mengalami leleh. Maka perlu dicek regangan tulangan atasnya, apakah sudah mencapai regangan leleh atau belum. Jika belum, maka nilai tegangan yang digunakan untuk tulangan tekan adalah sebesar (εs/εy).fy, dimana εs adalah regangan tulangan tekan aktual dan εy adalah regangan tulangan dalam kondisi leleh. Perhitungannya adalah sebagai berikut:

Hasilnya tidak sama tetapi lebih mendekati.

Lalu bagaimana dengan defleksinya, mas?

Banyak orang berpikir bahwa desain penampang balok (baik struktur baja maupun beton) hanya dipengaruhi oleh faktor kekuatan saja. Faktor daya layan (kenyamanan akibat defleksi yang memenuhi syarat) adalah hanya faktor pelengkap saja (banyak yang berpikir jika struktur sudah aman secara kekuatan, maka biasanya defleksinya pun juga pasti masuk). Sehingga terjadi orientasi optimalisasi desain struktur baja yang salah kaprah, yaitu mendesain struktur bangunan baja dengan patokan nilai stress ratio yang sangat mepet seperti 0.9999999. Tentu saja secara peraturan, nilai stres ratio sebesar 0.9999, bahkan 1 pun masih masuk dalam kategori aman. Tapi bagaimana dengan defleksinya?..

Secara perhitungan, stress ratio semepet ini (biasanya terjadi pada balok baja penampang kompak dengan bentang panjang dan disertai dengan kekangan lateral yang cukup baik sehingga balok baja akan mampu mencapai tahanan momen plastisnya) akan menghasilkan struktur yang bermasalah pada defleksinya. Alias perlu dicek defleksi yang terjadi dengan cermat.

Bagaimana dengan defleksi pada beton, mas?

Ini yang menarik. Perhitungan defleksi pada beton sebenarnya perlu memperhitungkan inersia efektif akibat retak beton. Pada Sap2000, jika kita tidak mereduksi properti kekakuan inersia suatu balok, maka defleksi yang dihasilkan pun tentu saja bisa menghasilkan angka yang tidak benar (tidak sesuai perhitungan seharusnya).

Pada peraturan SNI-03-2847-2002, Pasal 11.5.2(3)) telah diberikan rumus inersia efektif untuk menghitung lendutan. Rumusnya adalah sebagai berikut:

Nilai inersia inilah yang valid digunakan untuk mengecek lendutan balok beton. M_cr sudah pernah kita hitung di atas. Ma (Momen maksimum yang terjadi pada tengah bentang balok) juga sudah kita hitung. Yang belum adalah menghitung I_cr (Inersia penampang retak). Berikut adalah perhitungannya:

Setelah nilai I_cr didapatkan, maka nilai I_eff dapat kita peroleh. Berikut hasil perhitungannya (beban yang digunakan adalah beban layan):

Bandingkan dengan nilai Inersia penampang balok 300.400 tanpa retak:

Rasionya adalah sebesar: I_eff/Ig = 0.368

Sedangkan SNI telah memberikan nilai faktor reduksi retak ini pada Pasal 12.11.1. Untuk struktur balok, nilai faktor reduksi inersianya adalah sebesar 0.35. Nilainya ternyata mendekati nilai hasil perhitungan manual. Maka untuk mendapatkan nilai lendutan dengan memperhitungkan faktor retak beton ini, inersia penampang perlu direduksi sebesar 0.35 (mengikuti peraturan SNI). Nilai 0.35 ini memang cukup konservatif namun bisa dibilang adalah solusi yang sangat memudahkan. Untuk merubah inersia ini dapat dilakukan dengan meng-klik: “Define -> Frame Section -> B300.400 -> Modify/Show Property -> Set Modifiers”. Maka akan keluar window seperti berikut:

Ubah nilai “Moment of Inertia about 3 axis” menjadi 0.35.

Dengan perhitungan manual, maka besar defleksi maksimumnya adalah sebagai berikut:

Sedangkan defleksi balok hasil Sap2000 adalah sebagai berikut:

Nilainya defleksi berbeda namun sangat mendekati. Hanya berbeda 0.0838 mm (lebih besar hasil perhitungan manual).

Sekian dulu untuk postingan kali ini dan terima kasih. CMIIW..

(Lihat juga tulisan “Verifikasi Penulangan Geser Balok Beton Sap2000” di sini.)