Silabus Analisis Struktur dan Optimasi Topologi Menggunakan Rhino 3D dan Plugin Karamba pada Proyek Desain Jembatan
Sesi 1: Pengenalan Rhino 3D dan Karamba
- Materi:
- Pengenalan Rhino 3D: Antarmuka, navigasi dasar, dan konsep pemodelan 3D.
- Pengenalan plugin Karamba: Fungsionalitas dasar dan aplikasi dalam analisis struktur.
- Praktik:
- Membuat model sederhana di Rhino 3D.
- Mengimpor model ke Karamba untuk analisis awal.
Sesi 2: Pemodelan Jembatan Sederhana di Rhino 3D
- Materi:
- Prinsip-prinsip dasar desain jembatan.
- Pemodelan geometri jembatan sederhana (beam bridge).
- Praktik:
- Membuat model jembatan sederhana dengan Rhino 3D.
Sesi 3: Dasar-dasar Analisis Struktur dengan Karamba
- Materi:
- Dasar-dasar analisis struktur: beban, gaya, dan momen.
- Pengenalan elemen struktur dalam Karamba: beams, shells, dan supports.
- Praktik:
- Menganalisis model jembatan sederhana menggunakan Karamba.
Sesi 4: Definisi Material dan Profil Struktur
- Materi:
- Definisi material dan profil elemen struktur.
- Pengaturan material dan profil di Rhino dan Karamba.
- Praktik:
- Mendefinisikan material dan profil pada model jembatan.
Sesi 5: Pengaturan Kondisi Batas dan Beban
- Materi:
- Konsep kondisi batas (boundary conditions) dan beban.
- Implementasi beban: beban mati, beban hidup, dan beban angin.
- Praktik:
- Menambahkan kondisi batas dan beban pada model jembatan.
Sesi 6: Analisis Statis Linier
- Materi:
- Analisis statis linier: prinsip, kelebihan, dan keterbatasan.
- Evaluasi gaya-gaya dalam struktur.
- Praktik:
- Melakukan analisis statis linier pada model jembatan.
Sesi 7: Interpretasi Hasil Analisis Struktur
- Materi:
- Membaca dan memahami hasil analisis: deformasi, gaya dalam, dan tegangan.
- Evaluasi struktur berdasarkan hasil analisis.
- Praktik:
- Menginterpretasi hasil analisis dari Karamba.
Sesi 8: Pemodelan Struktur Rangka Jembatan
- Materi:
- Pemodelan rangka (truss) jembatan.
- Pendekatan optimal dalam pemodelan rangka.
- Praktik:
- Membuat model rangka jembatan di Rhino 3D.
Sesi 9: Analisis Struktur Rangka Jembatan
- Materi:
- Analisis gaya aksial dalam elemen rangka.
- Pemeriksaan stabilitas elemen rangka.
- Praktik:
- Menganalisis model rangka jembatan menggunakan Karamba.
Sesi 10: Optimasi Topologi Dasar
- Materi:
- Konsep optimasi topologi: tujuan, metode, dan aplikasi.
- Alur kerja optimasi topologi di Karamba.
- Praktik:
- Melakukan optimasi topologi sederhana pada model jembatan.
Sesi 11: Optimasi Topologi untuk Elemen Rangka
- Materi:
- Optimasi topologi pada struktur rangka.
- Pengaturan parameter optimasi untuk efisiensi struktur.
- Praktik:
- Melakukan optimasi topologi pada elemen rangka jembatan.
Sesi 12: Evaluasi Struktur Optimal
- Materi:
- Membandingkan hasil optimasi dengan struktur awal.
- Evaluasi efisiensi struktur: berat, kekuatan, dan kestabilan.
- Praktik:
- Mengevaluasi hasil optimasi topologi pada model jembatan.
Sesi 13: Studi Kasus 1 – Desain Jembatan Rangka Optimal
- Materi:
- Penerapan optimasi topologi pada desain jembatan rangka nyata.
- Praktik:
- Membuat dan menganalisis model jembatan rangka dengan optimasi topologi.
Sesi 14: Studi Kasus 2 – Desain Jembatan Pelengkung
- Materi:
- Pemodelan dan analisis struktur pelengkung (arch bridge).
- Tantangan struktural dalam desain jembatan pelengkung.
- Praktik:
- Membuat dan menganalisis model jembatan pelengkung dengan Karamba.
Sesi 15: Optimasi Topologi untuk Jembatan Pelengkung
- Materi:
- Strategi optimasi topologi pada jembatan pelengkung.
- Praktik:
- Melakukan optimasi topologi pada model jembatan pelengkung.
Sesi 16: Studi Kasus 3 – Desain Jembatan Gantung
- Materi:
- Pemodelan dan analisis struktur jembatan gantung.
- Analisis gaya kabel dan beban dinamis.
- Praktik:
- Membuat dan menganalisis model jembatan gantung dengan Karamba.
Sesi 17: Optimasi Topologi untuk Jembatan Gantung
- Materi:
- Optimasi topologi untuk struktur kabel dan dek jembatan gantung.
- Praktik:
- Melakukan optimasi topologi pada model jembatan gantung.
Sesi 18: Simulasi Beban Dinamis
- Materi:
- Simulasi beban dinamis: beban kendaraan dan angin.
- Metode analisis dinamis dengan Karamba.
- Praktik:
- Melakukan analisis dinamis pada model jembatan.
Sesi 19: Pengoptimalan Material untuk Struktur Jembatan
- Materi:
- Penggunaan material ringan dan kuat untuk struktur jembatan.
- Simulasi material komposit pada model jembatan.
- Praktik:
- Menerapkan material optimal pada model jembatan.
Sesi 20: Pengujian Struktur Optimal terhadap Beban
- Materi:
- Pengujian struktur terhadap berbagai beban: angin, kendaraan, gempa.
- Evaluasi performa struktur setelah optimasi.
- Praktik:
- Menguji model jembatan optimal terhadap beban eksternal.
Sesi 21: Pengenalan Grasshopper dan Integrasi dengan Karamba
- Materi:
- Pengenalan Grasshopper untuk pemodelan parametrik.
- Integrasi Grasshopper dengan Karamba untuk analisis dan optimasi.
- Praktik:
- Membuat model parametrik jembatan dengan Grasshopper.
Sesi 22: Optimasi Parametrik untuk Struktur Jembatan
- Materi:
- Optimasi parametrik: definisi parameter dan fungsi objektif.
- Praktik:
- Menggunakan Grasshopper dan Karamba untuk optimasi parametrik model jembatan.
Sesi 23: Studi Kasus 4 – Desain Jembatan Parametrik
- Materi:
- Menerapkan desain parametrik pada proyek desain jembatan nyata.
- Praktik:
- Membuat dan menganalisis model jembatan parametrik.
Sesi 24: Optimasi Topologi Lanjutan dengan Genetik Algoritma
- Materi:
- Pengenalan optimasi genetik untuk optimasi topologi.
- Pengaturan parameter genetik di Karamba.
- Praktik:
- Melakukan optimasi topologi lanjutan menggunakan algoritma genetik.
Sesi 25: Evaluasi dan Dokumentasi Proyek Desain Jembatan
- Materi:
- Membuat laporan dan dokumentasi hasil analisis dan optimasi.
- Presentasi proyek desain jembatan.
- Praktik:
- Menyusun dokumentasi akhir dan presentasi proyek.
Sesi 26: Penggunaan Rhinoceros 3D dan Karamba untuk Presentasi Visual
- Materi:
- Teknik rendering dan visualisasi struktur di Rhino 3D.
- Praktik:
- Membuat rendering visual dari model jembatan untuk presentasi.
Sesi 27: Integrasi dengan Software Lain (SAP2000, ETABS)
- Materi:
- Integrasi Rhino 3D dan Karamba dengan software analisis struktur lainnya.
- Transfer data dan hasil analisis antar software.
- Praktik:
- Mengintegrasikan model jembatan ke SAP2000 atau ETABS.
Sesi 28: Implementasi BIM dalam Desain Jembatan
- Materi:
- Penerapan Building Information Modeling (BIM) pada proyek desain jembatan.
- Integrasi Rhino 3D dan Karamba dengan platform BIM.
- Praktik:
- Menghubungkan model Rhino ke platform BIM (Revit, Tekla).
Sesi 29: Evaluasi Akhir dan Perbaikan Desain
- Materi:
- Evaluasi desain akhir berdasarkan hasil analisis dan optimasi.
- Perbaikan desain untuk meningkatkan performa struktur.
- Praktik:
- Mengimplementasikan perbaikan pada model jembatan berdasarkan evaluasi.
Sesi 30: Presentasi Akhir Proyek Desain Jembatan
- Materi:
- Penyusunan presentasi akhir proyek.
- Review dan umpan balik dari instruktur.
- Praktik:
- Presentasi proyek desain jembatan secara komprehensif.
Silabus ini dapat disesuaikan lebih lanjut sesuai kebutuhan spesifik proyek atau fokus pembelajaran.