Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats
Studi  Analisis  Perilaku  Sambungan  Kaku  ( Rigid  Connection )  Balok  –  Kolom  Baja Tipe Extended End Plate dengan Metode Elemen Hingga
Oktavia Ully Artha Silalahi 1,* , Budi Suswanto 1 , Bambang Piscesa 1 Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 Koresponden*, Email: okta.omk@gmail.com
Info Artikel Abstract
Diajukan                                     9 Juli 2019
Diperbaiki                           2 Agustus 2019 Disetujui                             2 Agustus 2019 Keywords: cyclic loading, extended end plate, finite element method, steel connection
Post-earthquake building failure or  collapse is  determined by  the  quality  of  the connection. The selection of the right connection is very necessary to ensure the occurrence of plastic joints in  the  beam  area . This  study  discusses  the  behavior  of  Extended  End  Plate  type  steel connections when given cyclic loads using software based on ABAQUS 6.14 . This study will do modeling  which  then  results  will  be  compared  from  moment  -  rotation,  rotational  stiffness value and failure mode using software based on ABAQUS 6.14. The modeling used I-Shaped welded plate for column dimensions 300×250×8×12 mm and beam dimensions 300×200× 8×12 mm, column stiffness thickness 12 mm, thickness of 10 mm extended end plate stiffener. The results of the modeling above when compared with the results of the experiments used do not have a significant difference. The modeling results with the auxiliary program finite element is an approach so that the results are not exactly the same as the results of the experiments conducted. Based on the results of the modeling performed, modeling on the joint has good ductility.
Kata kunci: Pembebanan siklik, plat ujung tambahan, metode elemen hingga,
sambungan baja Abstrak
Kegagalan atau keruntuhan bangunan pasca gempa ditentukan oleh kualitas sambungan. Pemilihan  sambungan  yang  tepat  sangat  diperlukan  untuk  menjamin  terjadinya  sendi plastis pada daerah balok. Studi ini membahas tentang perilaku dari sambungan baja tipe Extended End Plate saat diberi beban siklik dengan menggunakan software ABAQUS 6.14. Hasil  eksperimental  berupa  momen-rotasi,  nilai  kekakuan  rotasi  dan  adanya  mode kegagalan akan dibandingkan dengan pemodelan yang dilakukan pada program ABAQUS 6.14.  Pemodelan  yang  digunakan welded  plate  I-Shaped dengan  dimensi  kolom 300x250x8x12 mm, dimensi balok 300x200x8x12 mm, ketebalan pengaku kolom 12 mm dan ketebalan pengaku extended end plate 10 mm. Hasil pemodelan yang sudah didapat jika dibandingkan  dengan  hasil  eksperimental  tidak  memiliki  selisih  yang  signifikan.  Hasil pemodelan dengan program bantu finite element merupakan sebuah pendekatan sehingga hasilnya  tidak  sama  persis  dengan  hasil  eksperimen  yang  dilakukan.  Berdasarkan hasil pemodelan yang dilakukan pemodelan pada sambungan memiliki kemampuan daktilitas yang baik.

## 1. Pendahuluan
Indonesia  merupakan  Negara  dengan  aktivitas kegempaan  yang  sangat  tinggi.  Menurut United  States Geological  Survey  -  National  Earthquake  Information Center (USGS - NEIC), tercatat untuk wilayah Kepulauan Indonesia  dalam  rentang  waktu  antara  tahun  1973  –  2009 terjadi 8.260 kejadian gempa dengan magnituda M > 5,0 SR sesuai  penelitian  Lina[1].  Salah  satu  dampak  yang  diaki- batkan oleh gempa tersebut yaitu merusak infrastruktur salah satunya  bangunan  gedung.  Oleh  karena  itu,  regulasi perencanaan  bangunan  terkait  dengan  aktivitas  kegempaan di  Indonesia  sudah mulai  digunakan  sejak  tahun  1983 dan telah  diperbaharui  pada  tahun  2002  dan  2012.  Mengingat lokasi  kejadian  yang  tidak  bisa  diperkirakan  secara  akurat dan  kebutuhan  wilayah  yang  mendesak,  usaha  untuk
mengurangi dampak gempa dilakukan dengan perencanaan dan pembangunan gedung yang tahan terhadap gempa.
Salah  satu  kerusakan  yang  sering  terjadi  pada  gedung bertingkat akibat gempa adalah pada sambungan balok – ko- lom pada struktur baja. Studi yang dilakukan menunjukkan bahwa kegagalan getas yang terjadi pada sambungan lebih besar  daripada  probabilitas  kegagalan  yang  direncanakan sebelumnya sesuai eksperimentail Vahid et al.[2]. Kegagalan desain  sambungan  serta  besarnya  ketidakcocokan  antara perilaku yang dianalisis dan perilaku aktual, akan membuat sambungan  memiliki  keterbatasan  kemampuan  dalam menerima beban oleh eksperimental Biliana [3]. Sambungan baut end-plate sebagai salah satu sambungan yang mampu menahan  momen  besar  akibat  beban  yang  terjadi.
Penggunaan sambungan  tersebut juga  sudah secara meluas digunakan pada gedung bertingkat struktur baja.
Pada  studi  analisis  ini,  tipe  sambungan  yang  akan dianalisis perilakunya adalah sambungan balok - kolom baja dengan  menggunakan  tipe extended  end  plate sesuai penelitian Mehdi et al. [2]. Sambungan extended end plate adalah  salah  satu  tipe  sambungan  dari  jenis  sambungan semirigid.  Sambungan  semirigid  memiliki  kekakuan mendekati  sambungan  rigid  akan  tetapi  mempunyai fleksibilitas  seperti  halnya  pada simple  connection sesuai AISC [4]. Penggunaan sambungan  tipe extended end plate menjadi  populer  akhir-akhir  ini.  Selain  memiliki  performa yang baik dalam menahan beban yang terjadi, tipe ini juga dalam  pelaksanaannya  di  lapangan  memiliki  kemudahan dalam hal fabrikasi dan ereksi sesuai Abbas et al. [5]. Selain itu,  sambungan  tipe extended  end  plate perlu  ditinjau perilakunya  dengan  memberikan  beban  siklik  untuk mengetahui  batas  inelastik  pada  keseluruhan  sambungan sesuai dengan parameter yang digunakan oleh Ghobarah et al. [6]. Selain tes secara eksperimental yang dapat dilakukan pada  sambungan,  test  secara  analisis  non-linier  dengan metode elemen hingga yang berbaris komputer juga menjadi alternatif  yang  sudah  banyak  digunakan  untuk  meninjau perilaku  sambungan.  Penggunaan  dengan  metode  elemen hingga  non-linier  dapat  memperluas  interpretasi  untuk membandingkan hasil  dan observasi penelitian eksperimen yang telah dilakukan sebelumnya oleh Mohammed et al. [7].

## 2. Tinjauan Pustaka
Suatu  struktur  dapat  tersusun  dari  beberapa  elemen, dengan sifat atau karakteristik yang berlainan. Berdasarkan elemen-elemen  penyusunnya,  struktur  dapat  dibedakan menjadi  4  macam  yaitu  Struktur  Balok  -  Kolom,  Struktur Trusses (Struktur Rangka Batang), Struktur Frame (Struktur Rangka Kaku), dan Struktur Shell (meliputi plate, Shell dan Membran ). Adapun tipe model sambungan berdasarkan sifat kekakuannya (rigidity) ,  metode  perencanaan  rangka  dapat diklasifikasikan meliputi, simple connection, rigid dan semi- rigid seperti pada Tabel 1 .
Pada  umumnya,  kurva  momen  -  rotasi  dari  sebuah sambungan  dapat  memberikan  beberapa  sifat  atau karakteristik sebagai berikut:
1. Kekakuan  dari  sebuah  sambungan  diidentifikasi  dari kemiringan kurva.
2. Perilaku  sambungan  pada  umumnya  adalah  non-linier, dimana kekakuan menurun sedangkan rotasi meningkat.
3. Secara  teori,  kekakuan  awal  mempunyai  angka  yang sama dengan kekakuan setelah dibebani.
4. Kekakuan  dari  titik  kumpul  adalah  indikasi  dari  nilai momen kapasitas yang dapat diambil dari nilai tertinggi pada kurva momen – rotasi.
5. Pada Gambar  1 ,  daktilitas  meningkat  seiring  mening- katnya rotasi.
Daktilitas dari sambungan adalah indikasi dari kapasitas rotasi  yang  didapat  dari  titik  kumpul  sebelum  terjadi kehilangan  kekuatan  secara  signifikan.  Sebuah  sambungan dapat  dinyatakan ductile (elastis)  jika  memenuhi  syarat bahwa rotasi yang terjadi lebih besar dari 0.03 radians sesuai analisis Valerio et al. [8].
Tabel 1 . Tipe Model Sambungan
Momen of global analysis Classification of joint elastic nominally pinned rigid semi-rigid rigid-plastic nominally pinned full-strength partial-strength elastic-plastic nominally pinned rigid and full-strength semi-rigid and partial strength semi-rigid and full strength rigid and partial strength type of joint model simple continuous
semi-continuous
Sumber: Valerio et al., 2012
Gambar 1 . Kurva Momen – Rotasi (M - Ø) Sumber: Valerio et al., 2012
Sambungan momen untuk tipe end-plate dibagi menjadi tiga bentuk: flush end plate connections, extended end plate
Rigid Semi Rigid Pinned Unb race d Brace d M 0.04 0.20 0.50 0.12 0.125 1 2/3 1/4 o
connections dan welded  connections dikategorikan  oleh Anton Soekiman dkk .

## 3. Metode
Metode  penelitian  dimulai  dengan  persiapan  data  dari eksperimen  sebelumnya  mengenai  kolom  dan  balok  baja dengan  menggunakan  sambungan  baut  mutu  tinggi.  Data properti dan geometri dari kolom baja, balok baja, baut mutu tinggi, end-plate dan stiffener yang diambil dalam penelitian ini  adalah  data  penelitian  eksperimental  yang  dilakukan Gang  Shi  et  al.[9]  mengenai  perilaku  dari  sambungan momen end-plate di bawah pembebanan siklik. Pemodelan kolom  baja,  balok  baja,  baut  mutu  tinggi, end-plate dan stiffener sesuai dengan data geometri. Pendefinisian perilaku material  baja  dan  baut  mutu  tinggi  didapatkan  dari  data properti  yang  didekati  dengan  persamaan  empiris  dengan input nilai density, elastic dan plastic dari baja dan baut mutu tinggi yang digunakan. Persamaan empiris tersebut meliputi persamaan  tegangan-regangan  baja  dan  tegangan-regangan baut mutu tinggi. Dari hubungan tegangan - regangan tesebut didapat  regangan  inelastik  kemudian  dihitung  menjadi hubungan  momen-rotasi  yang  nilai  dari  perubahan  sudut yang berpengaruh pada nilai rotasi dan jarak ujung balok ke badan kolom akan dikalikan dengan gaya yang didapat pada perilaku  sambungan  baja.  Input  hasil  studi  parameter tegangan-regangan baja dan baut mutu tinggi menjadi acuan dalam  input  pemodelan  kolom  dan  balok  baja  serta  baut mutu tinggi. Kemudian hasil running pemodelan kolom baja, balok  baja  dan  baut  mutu  tinggi  berupa  kurva moment  - rotasi akan  diverifikasikan  dengan  kurva hasil  eksperimen dari Gang Shi et al[9].

## Material Properties
Hasil eksperimental dari Gang Shi et al.[9] ini menjadi acuan  dalam  pemodelan.  Hasil  eksperimen  ini  dianggap sebagai  perilaku  yang  sebenarnya  terjadi  pada  jenis sambungan akibat beban siklik. Parameter - parameter yang diinput ke definisi perilaku material khusunya material steel dan bolts pada  ABAQUS  dapat  disajikan  pada Tabel  2 . Parameter-parameter tersebut diinputkan ke dalam perilaku sambungan  pada  baja.  Spesifikasi  dan  ukuran  sambungan dapat dilihat pada Tabel 3 . mengenai parameter sambungan. Nantinya  hasil  eksperimen  ini  sangat  berguna  untuk memverifikasi  atau  mengoreksi  hasil  dari  pemodelan  yang dilakukan  agar  hasil  pemodelan  dapat  dikontrol  terhadap hasil  eksperimen  yang  sudah  ada.  Adapun  material  pada komponen didefinisikan pada modul property pada program ABAQUS. Sifat dan karakteristik tiap material dimasukkan datanya ke dalam modul properti ini. Pada pemodelan yang
akan  dianalisis  perilakunya  maka  material  baja  dan  baut mutu tinggi antara lain density , elastic , dan plastic nilainya diinputkan ke program ABAQUS. Perilaku elastis pada steel dan high tension bolt (HTB) didefinisikan oleh nilai modulus elastis dan poisson ratio sebesar 0,3.
Tabel 2 . Material Properties dan Spesimen Model Material fy fu Modulus Elastisitas (E) (MPa) (MPa) (MPa) Steel (t < 16 mm) 391 559 190707 Steel (t > 16 mm) 363 573 204228 Bolts (M20) 995 1160 204228 Tabel 3 . Parameter Sambungan Tipe Sambungan Extended Dimensi Kolom 300x250x8x12 Dimensi Balok 300x200x8x12 Tebal End Plate (mm) 20 Tebal Column Stiffener (mm) 12 Tebal Extended End Plate Stiffener (mm) 10 Mutu Baja Q345 Mutu Baut Grade 10.9 Diameter Baut (mm) M20 Las E70XX Pretension Bolt Ya

## Kontrol Penampang dan Sambungan
a. Kuat Rencana
Desain  komponen  struktur  untuk  mendapatkan  kuat rencana  dikontrol  berdasarkan  SNI  1729:2015  [10]  agar dapat  memikul  gaya-gaya  yang  terjadi.  Perencanaan komponen  struktur  dilakukan  untuk  mengetahui  besar tegangan kritis dan faktor ketahanan pada sambungan yang ditinjau  dari  kekuatan  tarik,  tekan,  lentur  dan  geser  yang terjadi.
Adapun  rumus  untuk  komponen  struktur  tanpa  elemen langsing adalah sebagai berikut :
Tekuk Lentur : ∅𝑐 = 0,90 Tegangan kritis, F cr yang ditentukan adalah :
Bila ≤ 4,71 E/Fy (atau ≤ 2,25)        (1)
F cr = [ 0,658 / ] F y
Bila ≤ 4,71 E/Fy (atau   > 2,25)        (2) F cr = 0,877 F e
F e = ² ( )² (3)
Oktavia Ully Artha Silalahi dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (23-32) 26
Adapun rumus untuk komponen struktur dengan elemen langsing adalah sebagai berikut :
Bila ≤ 4,71 E/QFy (atau ≤ 2,25)      (4) F cr = Q[ 0,658 / ] F y
Bila ≤ 4,71 E/QFy (atau > 2,25)     (5) F cr = 0,877 F e

## b. Kontrol Sambungan
Berdasarkan  SNI  1729:2015  [10]  tentang  Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung,  maka perbandingan  momen  kolom  terhadap  momen  balok  harus dihitung.  Hubungan  berikut  ini  harus  dipenuhi  pada sambungan  balok  -  kolom.  Adapun  rumus  konsep Strong Column Weak Beam adalah sbb:
> 1 (6)
ΣM* pc = 2 x (Zcx( fy - ))                            (7)
ΣM* pb = 1.1 x R y x f y x Z X + M y (8)
c. Kontrol Panel Zone
Bila Nu ≤ 0,75N y , Ø v V n = 0,6xØ v xf y xd c xt p [1 + ] (9)
Berdasarkan  Tata  Cara  Perencanaan  Struktur  Baja  untuk Bangunan Gedung Pasal 15.7.3.2, tebal daerah panel adalah ketebalan  masing-masing  pelat  badan  penampang  kolom atau pelat pengganda pada daerah panel, ditetapkan menurut persamaan berikut :
t ≥ (d z + w z ) / 90                                         (10)

## Studi Parameter Sambungan
Pada  penelitian  ini,  terdapat  dua  tipe  sambungan  dari eksperimental  yang  akan  dianalisis  dan  untuk  lanjutan pemodelan menggunakan tipe sambungan yang sama dengan memvariasikan  gaya  pratarik  pada  baut  mutu  tinggi  yang akan digunakan. Studi input parameter pada sambungan steel dan bolts kemudian  dimodelkan  dan  dianalisis  juga hubungan antara kuat tarik dan pertambahan panjang yang terjadi akibat pengaruh  gaya pratarik baut. Setelah didapat hasil dari studi yang dimodelkan akan dilakukan verifikasi hasil  hubungan  gaya  dan displacement akibat  beban monotonik  dan  siklik.  Hubungan  gaya  dan displacement
akan  dikonversikan  menjadi  hubungan  momen-rotasi  yang didapat  dari  metode  elemen  hingga  (ABAQUS)  yang kemudian dibandingkan terhadap hasil pendekatan Gang Shi et al. [9].
Gambar 2 . Kurva Momen - Rotasi dari Spesimen JD2
Gambar  2  dan  Gambar  3 menunjukkan  hasil  kurva histerisis  dari  spesimen  eksperimental  yang  akan dibandingkan  dengan  hasil  numerik  yang  dilakukan  pada program  ABAQUS.  Kurva  momen-rotasi  tersebut  adalah kontribusi geser yang terjadi pada panel zone di kolom yang mengakibatkan  terjadinya  rotasi  gap  yang  menimbulkan deformasi relatif antara end-plate dan sayap kolom. Untuk menganalisis  specimen  JD2  dan  JD4  pada  program ABAQUS, maka parameter dan ketentuan material mengacu pada  parameter  pada  eskperimental  yang  digunakan.  Pada sambungan  akan  dianlisis  mengunakan  baut  mutu  tinggi akan  ada  kontak  permukaan  antara end-plate dan  sayap kolom  yang  kemudian  akan  muncul  mekanisme  slip  yang nilai koefisien sebesar 0,44.
Setelah  diverifikasi  hasil  metode finite  element menggunakan program ABAQUS dengan hasil eksperimen, maka pemodelan lanjutan akan dilakukan dengan meninjau gaya  pratarik  baut  dengan  variasi  persen  pratarik  baut. Pemodelan  yang  sudah dianalisis  sebelumnya,  untuk besar kekuatan tarik minimum baut mengacu pada SNI 1729:2015 [10] mengenai besar nilai pratarik awal yang digunakan pada baut  yaitu  sebesar  70%  dari  kekuatan  tarik  minimum  baut yang digunakan.

## Detail Spesimen
Spesimen  yang  akan  dimodelkan  terdiri  dari  dua spesimen, yaitu spesimen tipe JD2 dan tipe JD4 yang diambil dari data penelitian eksperimental oleh Gang Shi et al.[9].

## Pemodelan Numerik
Pemodelan  yang  digunakan  pada  ABAQUS  dengan solid-extrusion .  Pemodelan  menggunakan welded  plaie  I Shaped .  Pemodelan  balok-kolom  baja ,  end-plate,  column stiffener, extended stiffener dan bolts dimodelkan awal pada bagian  modul part .  Adapun  contoh  modul part yang dimodelkan pada ABAQUS dapat dapat dilihat yaitu kolom baja  pada Gambar  6 .  Pada  elemen  yang  dirangkai  pada bagian part akan  menggunakan type  deformable dengan menggunakan create  lines  connected .  Kemudian  akan dilanjutkan dengan masuk ke tahap pemberian material pada modul property . Part yang  telah  dibuat,  digabungkan menjadi  satu  kesatuan  pemodelan.  Untuk  pemodelan  las digunakan jenis interaction berupa tie constraint .
Gambar 3 . Kurva Momen - Rotasi dari Spesimen JD4
Tabel 4 . Rekapitulasi dari Variasi % Pratarik Baut Nama Model % Pretension Tipe JD2 100% 90% 80% 70% 60% 40% 20% 10% Tipe JD4 100% 90%
80% 70%
60%
40% 20% 10%
Gambar 4 . Detail Sambungan untuk Spesimen JD2
Gambar 5 . Detail Sambungan untuk Spesimen JD4
Gambar 6 . Kolom Baja pada Modul Part
Gambar 7 . Layout sambungan hasil assembly
Part yang telah dibuat, kemudian dirangkai menjadi satu kesatuan  pada  modul assembly .  Pemodelan  spesiman  JD2 yang  sudah  dirangkai  dapat  dilihat  pada Gambar  7 .
Oktavia Ully Artha Silalahi dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (23-32) 28
Kemudian masuk ke tahap modul step yang digunakan untuk menentukan  langkah  yang  dilalui  selama  proses  simulasi. Initial step sebagai kondisi gaya perletakan. Step-I dan step selanjutnya  adalah  pemberian  beban displacement . Step dibuat sebanyak beban displacement yang akan diberikan. Pada  studi  ini  digunakan  program  ABAQUS  untuk menganalisa model elemen hingga 3D. Pemodelan part steel dan bolts pada  elemen  sambungan  menggunakan  elemen solid hex yang dinamakan C3D8R pada ABAQUS. Ukuran meshing di daerah sambungan balok-kolom sebesar 50 mm sedangkan  pada end-plate,  column  stiffener dan  bagian lainnya  sebsar  80 mm.  Mesh  pemodelan  ditunjukkan  pada Gambar 8 . Mesh berfungsi membagi geometri pemodelan menjadi node dan elemen.

## Gambar 8 . Mesh pada Model Sambungan

## Boundary Condition
Boundary  condition yang  diterapkan  pada  model  ini adalah perletakan rol pada ujung kiri kolom dan pada ujung kanan  kolom  menggunakan  perletakan  sendi.  Untuk bebannya,  digunakan  beban  siklik  yang  diambil  dari SAC loading  protocol, yaitu  dengan  diberi  beban displacement diujung balok kantilever ke arah sumbu Z.

## Gambar 9 . Sistem Pembebanan
Adapun  sistem  pembebanan  pada Gambar  9 adalah sistem  pembebanan  pada  eksperimental  yang  juga  sama digunakan pada pemodelan di ABAQUS. SAC loading pada
pemodelan  diinput  dengan menggunakan  modul amplitude dari penelitian Meng Wang et al. [11].

## Pembebanan
Pembebanan yang terjadi pada pemodelan sesuai dengan eksperimen  yang  telah  disajikan  pada Gambar  10 .  Untuk pembebanan menggunakan 2 variasi beban, yaitu gaya aksial dan  beban  siklik.  Pembebanan  dimasukkan  sesuai  dengan variasi  bebannya.  Untuk  gaya  aksial  yang  berada di  ujung kiri kolom sebesar 485 KN, sedangkan untuk beban siklik (P, ∆) berada pada ujung balok. Pada program ABAQUS gaya aksial didefinisikan sebagai concentrated load di ujung kiri kolom dan beban siklik didefinisikan sebagai displacement/ rotation yang  diletakkan  di  ujung  kantilever  balok.  Gaya aksial  diterapkan  secara  konstan.  Sementara lateral displacement adalah  beban  yang  berupa  dorongan  sampai jarak  tertentu  yang  diterapkan  bersama  beban  aksial  yang bekerja  secara  konstan.  Perletakan  yang  digunakan  pada pemodelan ujung kolom dengan perletakan rol dan sendi.
Gambar 10 . Model Sambungan dan Pembebanan Pada Spesimen JD2
Gambar  11 .  Model  Sambungan  dan  Pembebanan  Pada Spesimen JD4
Gambar  10 dan Gambar  11 menunjukkan  model sambungan dengan geometri dan pembebanan yang nantinya akan  dimodelkan  pada  program  ABAQUS.  Adapun Gambar 12 merupakan model sambungan yang di assembly dan diberi beban dan perletakan sesuai acuan eksperimental yang  digunakan.  Program  ABAQUS  memilih  modul boundary condition XSYMM supaya mengunci arah X agar tidak dapat bergerak untuk perletakan rol di ujung kiri kolom sedangkan perletakan di ujung kanan kolom berupa pinned dimana dapat mengunci pemodelan sehingga tidak bergerak ke arah X, Y ataupun Z.
Gambar 12 . Pembebanan pada Program ABAQUS

## 4. Hasil dan Analisa
Hasil  pemodelan  sambungan  baja  yang  dianalisis  dan pemodelan  lanjutan  adalah  kurva force  -  displacement , momen-rotasi  sambungan  dengan  beban  siklik  yang ditunjukkan  pada  kurva  histerisis,  distribusi  tegangan  S mises, nilai faktor daktilitas, envelope curve , kekakuan siklus (Kc), disipasi energi dan perbandingan mode kegagalan dari spesimen  yang  dianalisis  dengan  mode  spesimen eksperimental.
Gambar 13 . Hasil S mises pada Model Sambungan Tipe JD2
Gambar  14 .  Hasil  S  mises  pada  Model  Sambungan  Tipe JD4
Distribusi Tegangan akibat Beban Siklik Tipe JD2 Gambar  13 dan Gambar  14 menunjukkan  distribusi tegangan  yang  terjadi  akibat  beban  siklik  pada  model sambungan tipe JD2 dan tipe JD4.
Hyteresis Loop (Momen-Rotasi) Dari analisa hyteresis loop , pemodelan JD2 dan JD4 telah mendekati  hasil  eksperimen  yang  ditinjau.  Perbandingan analisa hyteresis loop ddan eksperimen pada pemodelan tipe JD2 dan JD4  dapat dilihat  pada Gambar  15 dan Gambar 16 .
Gambar  15 .  Perbandingan Hyteresis  Loop Eksperimen dengan Pemodelan Tipe JD2
Hasil  dari  analisis  dengan finite  element memberikan  nilai momen  dan  rotasi  mendekati  dengan  hasil  eksperimen. Perbedaan  hasil  ini  bisa  disebabkan  karena  adanya ketidaksempurnaan  geometri  dan  material  yang  digunakan pada pemodelan finite element .
Fu = 335,86 KNm
S, Mises
(Avg: 75%)
+1.160e+03 +1.064e+03 +9.686e+02 +8.729e+02 +7.773e+02 +6.816e+02 +5.859e+02 +4.902e+02 +3.945e+02 +2.988e+02 +2.032e+02 +1.075e+02
+1.179e+01
Fu =287,58 KNm S, Mises (Avg: 75%)
+1.160e+03 +1.063e+03 +9.670e+02 +8.704e+02 +7.739e+02 +6.774e+02 +5.809e+02 +4.844e+02 +3.879e+02 +2.913e+02 +1.948e+02 +9.830e+01 +1.786e+00
Oktavia Ully Artha Silalahi dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (23-32) 30
Gambar  16 .  Perbandingan Hyteresis  Loop Eksperimen dengan Pemodelan Tipe JD4

## Daktilitas
Faktor daktilitas struktur gedung (µ) adalah rasio antara simpangan ultimit dan simpangan pada saat terjadinya leleh pertama. Nilai defleksi failure untuk JD2 sebesar 95,923 mm sedangkan defleksi yield sebesar 32,011 mm dengan faktor daktilitas  adalah  2,99.  Untuk  spesimen  JD4  besar  nilai defleksi failure adalah 85,363 mm dan defleksi yield sebesar 30,038 dengan faktor daktilitas sebesar 2,84.
Nilai  tersebut  menunjukkan  bahwa  faktor  daktilitas spesimen  JD2  sedikit  lebih  besar  dibandingkan  spesimen JD4  yaitu  selisih  0,15.  Hal  ini  terjadi  karena  penurunan beban puncak pada spesimen JD2 dan JD4 terjadi pada saat drift  ratio yang  sedikit  berbeda.  Dengan  mengacu  pada peraturan  syarat  SRPMK  untuk  daktilitas  adalah  daktilitas penuh,  sedangkan  daktilitas  pada  spesimen  yang  telah dilakukan  adalah  daktilitas  parsial,  dengan  syarat  sebesar 1,5< µ < 5.

## Envelope Curve
Envelope curve terdiri dari beban puncak siklus pertama dari masing-masing siklus pembebanan lateral bolak - balik. Displacement arah  positif  menghasilkan envelope  curve positif  sedangkan  displacement  negatif  menghasilkan envelope curve negatif. Kurva hasil perbandingan beban dan displacement dapat dilihat pada Gambar 17 . Hasil tersebut menunjukkan  bahwa spesimen  JD2  mengalami pencapaian beban  lateral  maksimum  tekan  dan  tarik  serta  penurunan beban tekan dan tarik pada level drift ratio yang berbeda, bila dibandingkan spesimen JD4.
Terlihat  bahwa  kapasitas  beban  lateral  maksimal  untuk spesimen  JD2  sebesar  691,719  KN  pada displacement 95,923  mm  dan  untuk  spesimen  JD4  sebesar  516,007  KN pada displacement 85,363  mm.  Ini  menunjukkan  bahwa kapasitas  beban  lateral  spesimen  JD2  lebih  besar  dari kapasitas beban spesimen JD4. Sehingga spesimen JD2 lebih mampu menahan beban lateral daripada spesimen JD4. Dari
hasil tersebut terlihat bahwa spesimen JD2 lebih daktail bila dibandingkan dengan spesimen JD4 .
Gambar 17 . Envelope Curve Pemodelan JD2 dan JD4

## Kekakuan Siklus (Kc)
Kekakuan  merupakan  besarnya  gaya  yang  mampu ditahan/diserap oleh struktur tiap satuan panjang. Kekakuan siklus  pada  pembebanan  siklik  secara  umum  akan mengalami  penurunan  pada  setiap  siklusnya,  hal  ini disebabkan karena pembebanan bolak-balik yang dilakukan menyebabkan efek kelelahan / fatique pada spesimen yang digunakan.  Besarnya  kekakuan  siklus  dapat  dinyatakan dengan kekakuan rotasi. Dimana hasil kekakuan dapat dilihat pada Tabel 5 .

## Disipasi Energi
Energi  disipasi  menggambarkan  kemampuan  spesimen untuk  mendisipasikan  beban  yang  bekerja  pada  benda  uji tersebut.  Besarnya  energi  disipasi  dihitung  berdasarkan besarnya luasan kurva yang dibentuk dari satu siklus lengkap (positif  dan  negatif).  Besarnya  energi  disipasi  dihitung berdasarkan  pendekatan  numerik  dengan  cara  menghitung luasan  tiap  pias  pada  siklus  positif  dan  negatif  oleh eksperimen Ambarita et al.[12]. Hasil rekapitulasi perhitu- ngan dapat dilihat pada Tabel 6 .
Mengacu pada hasil analisis yang telah dilakukan, rasio energi disipasi relatif pada spesimen JD2 dan JD4 lebih besar dari  1/8  (0,125),  sehingga  masih  memenuhi  kriteria  yang disyaratkan  atau  dengan  kata  lain  struktur  masih  memiliki kemampuan untuk menjaga stabilitasnya sebelum runtuh.
Tabel 5 . Verifikasi Nilai Kekakuan Rotasi JD2 dan JD4
No  Spesimen Eksperimen Pemodelan 𝑘𝑖 (KNm/rad) 𝑘𝑖 (KNm/rad) 1 JD2 68407 68733 2 JD4 35810 36175
Tabel 6 . Nilai Rasio Energi Disipasi Spesimen Luas Daerah siklik (KN.mm) Rasio Energi disipasi relatif ( 𝛽 ) JD2 70712,75 0,51 JD4 51662,30 0,45

## Deformed Shape (Mode Kegagalan)
Pengamatan  pola  kegagalan  pada  baut  dan  panel  zone dimulai dari awal hingga akhir eksperimental yang dilakukan pada  jurnal  yang  digunakan.  Untuk  spesimen  sambungan baut  JD2  sebesar  320,10  KNm  yang  mengakibatkan kegagalan terjadi pada baut. Sedangkan pada spesimen JD4 terjadi  kegagalan  pada  baut yang  ditandai  patah pada  baut dan terjadi buckling pada panel zone kolom. Perbandingan kegagalan antara eksperimen dan pemodelan pada spesimen tipe  JD2  dan  JD4  dapat  dilihat  pada Gambar  18 dan Gambar 19 . Gambar 18 menunjukkan mode kegagalan terjadi pada baut.  Adapun  perbedaan  selisih  bentuk  geometri  akibat kegagalan pada baut dari eksperimental dan ABAQUS tidak terlalu signifikan. Dari spesimen JD2 ada dua baut di daerah luar extended plate yang mengalami patah pertama kali.
Gambar 19 menunjukkan mode kegagalan terjadi pada baut dan badan kolom. Ini diakibatkan karena kekakuan pada sayap  kolom  menurun  secara  signifikan  karena  tidak  ada pengaku  pada  panel  zone  dan  sayap  kolom  mengalami deformasi  yang  ditandai  dengan  perubahan  rotasi  pada sambungan tesebut.
Gambar 18 . Mode Kegagalan Eksperimental dan ABAQUS spesimen JD2
Gambar 19 . Mode Kegagalan Eksperimental dan ABAQUS spesimen JD4

## Pemodelan Lanjutan
Gambar 20 . Perbandingan % Pratarik Baut Spesimen JD2
Gambar 21 . Perbandingan % Pratarik Baut Spesimen JD4
Dari Gambar  20 dan Gambar  21 dapat  dilihat perbandingan  perubahan  momen  dan displacement antara spesimen  tipe  JD2  dan  tipe  JD4.  Dari  hasil  tersebut  dapat diambil  kesimpulan  bahwa  nilai displacement dengan menggunakan pretension (pratarik)  yang  lebih  rendah  dari 70%  yang  disyaratkan  akan  menimbulkan displacement yang  lebih  besar  dari  pada  menggunakan pretensio n (pratarik) yang lebih tinggi. Sedangkan untuk nilai kuat tarik sambungan  baut  atau  gaya  menyebabkan  kegagalan  baut untuk tipe JD2 dengan nilai antara 350 – 400 KNm dan untuk tipe JD4 antara nilai 250 – 300 KNm.

## 5. Kesimpulan
Pemodelan yang dianalisis didapat nilai momen–rotasi pada  eksperimental  dan  pemodelan  pada  setiap  spesimen. Untuk  spesimen  JD2  pada  eksperimental  momen  sebesar 320,10  KNm  sedangkan  pemodelan  335,86  KNm  dengan selisih sebesar 15,76 KNm. Untuk nilai rotasi pada spesimen JD2  pada  eksperimental  sebesar  0,040  rad  sedangkan pemodelan 0,042 rad dengan selisih sebesar 0,002 rad. Untuk spesimen  JD4  nilai  momen  untuk  eksperimental  dan pemodelan selisih sebesar 1,82 KNm dan rotasi 0,003 rad. Sambungan  pada  pemodelan  yang  dilakukan  adalah sambungan  friksi  dengan  menggunakan  baut  mutu  tinggi (HTB).  Sambungan  friksi  yang  menggunakan  baut  mutu tinggi  yang  dikencangkan  akan  menimbulkan  tarikan  baut
Displacement (mm) Displacement (mm) M om en ( K N m ) M om en ( K N m )
minimum. Sambungan direncanakan dengan mekanisme slip kritis  dan  mekanisme  tumpu  yang  bekerja  pada  baut. Pemberian  beban  awal  sekitar  70%  -  80%  dari  kekuatan tarikan maksimumnya.

## Daftar Pustaka
[1] L. Handayani, “Peningkatan aktivitas gempa bumi di Indonesia  tahun  1973  -  2009,” J.  Lingkung.  dan Bencana Geol. , Vol. 1, no. 2, pp. 71–78, 2010.
[2] M. Ghassemieh, M. Jalalpour, and A. A. Gholampour, “Numerical  Evaluation  of  the  Extended  Endplate Moment  Connection  Subjected  to  Cyclic  Loading,”
Curr. Adv. Civ. Eng. , Vol. 2, no. 1, pp. 35–43, 2014.
[3] B. Tayu et al. , “Perilaku Sambungan Baut Flush End- Plate Balok,” Vol. 5, no. 5, 2017.
[4] AISC, “Specification for Structural Steel Buildings,” Ansi/Aisc 360-16 , 2016.
[5] A. Haghollahi and R. Jannesar, “Cyclic Behavior of Bolted  Extended  End-Plate  Moment  Connections with Different Sizes of End Plate and Bolt Stiffened by  a  Rib  Plate,” Civ.  Eng.  J. ,  vol.  4,  no.  1,  p.  200, 2018.
[6] A. Ghobarah, A. Osman, and R. M. Korol, “Behaviour of  extended  end-plate  connections  under  cyclic loading,” Eng.  Struct. ,  Vol.  12,  no.  1,  pp.  15–27, 1990.
[7] S. El-Khoriby, M. A. Sakr, T. M. Khalifa, and M. M. Eladly, “Modelling and behaviour of beam-to-column connections under axial force and cyclic bending,” J. Constr. Steel Res. , Vol. 129, pp. 171–184, 2017.
[8] M.  Valerio,  “Response  of  Flush  End  ’  Plate  Joints Under Combined Actions,” Engineering of Civil and Mechanical System, 2012, University of Trento New Jersey.
[9] G. Shi, Y. Shi, and Y. Wang, “Behaviour of end-plate moment connections under earthquake loading,” J. of Eng. Struct. , Vol. 29, no. 5, pp. 703–716, 2007.
[10]  Badan  Standardisasi  Nasional,  “Spesifikasi  Untuk Bangunan  Gedung  Baja  Struktural.  SNI  03-1729- 2015,” 2015.
[11]  M. Wang, Y. Shi, Y. Wang, and G. Shi, “Numerical study  on  seismic  behaviors  of  steel  frame  end-plate connections,” J. Constr. Steel Res. , Vol. 90, pp. 140–
152, 2013.
[12]  J.  Ambarita et  al. ,  “Pendekatan  Model  Hysteristic Steel  Damper  Berdasarkan  Hasil  Eksperimental,” Jurnal  Teknik  Sipil  USU,  Vol.  3,  no.  1,  pp.  1–11,
2014.