Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats
Validasi Pemodelan Kurva Histeristis dan Kapasitas Disipasi Energi Portal Vertical Eccentrically  Braced  Frames (V-EBF)  Menggunakan  Profil  WF Shear  Link dengan Metode Elemen Hingga
Arina Desye Hariyanti 1 , Budi Suswanto 1
Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 Koresponden*, Email: arina.hariyanti@gmail.com
Info Artikel Abstract
Diajukan           04 Agustus 2023
Diperbaiki         15 Agustus 2023 Disetujui           18 Agustus 2023
Keywords: eccentrically braced frame, link, vertical shear link, validation, Abaqus
This study discusses about the behavior of using VSL (Vertical Shear Link) in EBF, the method that  will  be  used  in  this  research  is  the  Finite  Element  Method  (FEM)  with  the  ABAQUS auxiliary  program  for  sub-assembly  modeling.  As  a  reference  for  model  validation  and auxiliary  programs,  specimens  were  taken  Previous  experimental  study  by  Bouwkamp.  The modeling is limited to one span only and uses the connection of two separate surfaces in order to  prevent  relative  movement  between  both  tie  constraint..  For  loading  given  lateral  cyclic method with displacement control. From the analysis using the finite element method with the Abaqus program, then comparing the hysteretic curves and their energy dissipation capacity, then  the  validation  results obtained  for  the  link  elements  that  experience  melting  and  reach plastic conditions first while other elements such as beams, columns, and bracing are still in elastic condition so that they meet the requirements for Eccentrically Braced Frame (EBF). The difference between the numerical modeling results and the experimental results is below 5%, it is accurate sufficient to be used as a basis for modeling the Eccentrically Braced Frame (EBF) structure.
Kata kunci: eccentrically braced frame, link , vertical shear link , validasi, Abaqus
Abstrak Penelitian  jurnal  ini  terkait  studi  perilaku  penggunaan  VSL  ( Vertical  Shear  Link )  pada EBF, metode yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu Finite Element Method (FEM) dengan program bantu ABAQUS untuk permodelan sub-assemblage . Sebagai acuan untuk validasi model dan program bantu, spesimen diambil dari studi penelitian yang dilakukan secara  eksperimental  sebelumnya  oleh  Bouwkamp.  Untuk  pemodelan  nya  terbatas  pada satu bentang saja dan menggunakan sambungan dua permukaan terpisah sehingga tidak ada  gerakan  relatif  di  antara  keduanya  (tie  constraint).  Untuk  pembebanan  diberikan metode  siklik  lateral  dengan  displacement  control.  Dari  analisa  menggunakan  metode elemen  hingga  dengan  program  Abaqus,  kemudian  dilakukan  validasi  dengan membandingkan  kurva  histeristis  dan  kapasitas  disipasi  energinya,  didapatkan  hasil validasi  elemen link yang  mengalami  pelelehan  dan  mencapai  kondisi  plastis  terlebih dahulu sedangkan elemen lain seperti balok, kolom dan bracing masih dalam kondisi elastis sehingga memenuhi persyaratan untuk Eccentrically Braced Frame (EBF). Selisih antara hasil pemodelan umerik dengan hasil esksperimental di bawah 5% sehingga cukup valid bisa  digunakan  sebagai  dasar  untuk  memodelkan  struktur Eccentrically  Braced  Frame (EBF).

## 1. Pendahuluan
Saat  merancang  struktur  tahan  gempa,  dua  persyaratan dasar harus dipenuhi. Pertama, struktur harus tetap dapat di- servis selama penerapan beban gempa normal dan intensitas- nya  sering.  Hal  ini  biasanya  dilakukan  dengan  mendesain struktur  agar  tetap  elastis  dan  memberikan  kekakuan  yang cukup  untuk  membatasi  kendur.  Persyaratan  kedua  adalah untuk menghindari hilangnya korban jiwa akibat keruntuhan pada  gempa  besar.  Untuk  kejadian  ekstrem  seperti  itu, regangan  inelastis  yang  signifikan  biasanya  diperbolehkan. Oleh  karena  itu,  struktur  harus  memiliki  keuletan  dan stabilitas  inelastis  yang  cukup  untuk  menahan  kejadian
ekstrem ini. Studi terbaru menunjukkan bahwa struktur rang- ka yang diperkuat secara eksentrik menawarkan potensi yang cukup  besar  sebagai  struktur  tahan  gempa.  Mereka  sangat kaku  dan  dapat  dengan  mudah  memenuhi  batas  penyimpa- ngan fase (drift story) , dan dapat direkayasa untuk membe- rikan perilaku inelastis dan sifat disipasi energi yang sangat baik. Salah satu konsep desain seismik adalah sistem Eccen- tricly Braced Frames (EBF) yang merupakan kombinasi dari Moment Resisting Frame (MRF) dan Concentrically Braced Frame (CBF)  dan  telah  banyak  diterapkan  pada  konstruksi berbasis lahan. Sistem ini merupakan pengembangan bersa- ma antara MRF dan CBF [1]. Dalam sistem EBF, gaya lateral
Arina Desye Hariyanti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 3, Agustus 2023 (301-308)
dilawan oleh kombinasi gaya lentur, geser, dan longitudinal pada  komponen  struktur  rangka.  Rangka  penguat  eksentrik (EBF) pada dasarnya adalah sistem hibrid, di mana kekakuan lateralnya  kira-kira  sama  dengan  kekakuan  rangka  penguat konsentris dan daktilitasnya kira-kira sama dengan kekakuan rangka penahan momen.  Konsep umumnya adalah membuat garis tengah elemen pendukung bertepatan dengan perpoto- ngan sambungan balok-kolom di satu ujung, sementara me- motong balok dari kolom di ujung lainnya. Bagian dari balok yang  mentransmisikan  bagian  memanjang  dari  penyangga yang terhubung secara eksentrik ke kolom atau ke penyangga yang berdekatan disebut “ link ”. Penggunaan EBF lebih eko- nomis jika link yang rusak akibat gempa dapat diganti tanpa perlu  mengganti  komponen  struktur  lainnya  seperti  balok, kolom dan bracing yang masih kuat menahan beban gravi- tasi.  Dengan  membuat link lebih  lemah  daripada  batang struktural lainnya, diharapkan untuk memproyeksikan keru- sakan  plastis  pada link dan  memperkirakan  bahwa  batang selain link akan mengalami kerusakan non-plastisitas, seperti tekuk pada bracing  [2]. Eccentrically  braced  frames  (EBF ) biasanya memiliki 2 jenis: EBF dengan sambungan horizon- tal (H-EBF) dan EBF dengan sambungan vertikal (V-EBF). Eccentrically  Braced  Frame (EBF)  dengan link horizontal (H-EBF), link menjadi satu kesatuan dengan balok sehingga perbaikan  atau  penggantian link yang  rusak  pada  H-EBF pasca gempa yang besar sangat sulit dan mengganggu sistem struktur lainnya [3]. Kelemahan lainnya pada link horizontal dalam penggunaan bangunan pembangkit listrik, balok digu- nakan  untuk  menopang  beban  berat  dan  peralatan  yang  sa- ngat sensitif, untuk memastikan keakuratan peralatan kerja, elemen  pendukung  seperti  balok  dan  kolom  harus  dalam keadaan  elastis . Berdasarkan  kelemahan  dari link tersebut, maka digunakan link vertikal (V-EBF). V-EBF adalah sistem bresing  eksentrik  dimana link dipasang  secara  vertikal menghubungkan  bresing  ke  balok  dimana link vertikal  (V- EBF)  digunakan  untuk  memperbaiki  dan/atau  mengganti komponen link yang  rusak  akibat  gempa  besar  tanpa mengganti atau mengubah bagian dari balok [4]. Selain itu, vertical  shear link (VSL)  tidak  ada  dalam  struktur  internal dan  dapat  dengan  mudah  diganti.  Jadi,  setelah  gempa,  jika kita  mengasumsikan  bahwa  struktur  lain  bersifat  elastis, maka  cukup  mengganti  VSL  ( Vertical  Shear  Link ),  dan akhirnya struktur akan kembali ke fungsi semula [2] . Metode elemen  hingga  (FEM)  adalah  metode  untuk  menyelesaikan masalah  bidang  secara  numerik  dan  matematis.  Metode elemen  hingga  (FEM)  digunakan  untuk  memecahkan masalah  fisik  dalam  analisis  dan  desain  teknik,  termasuk proses  analisis  elemen  hingga.  Pendekatan  pertama,  yang dikenal  sebagai  metode  gaya  atau  fleksibilitas,  adalah mencari  gaya  dalam  yang  nilainya  tidak  diketahui.  Untuk
mendapatkan  persamaan  terjadi,  persamaan  yang  seimbang digunakan  dan  kemudian  persamaan  tambahan  diperlukan untuk menghasilkan persamaan yang kompatibel. Pendekatan  kedua,  disebut  metode  perpindahan  atau  ke- kakuan,  mengasumsikan  bahwa  perpindahan  simpul  adalah titik masalah yang akan di-pelajari.
Ada  banyak  pendekatan  untuk  mempelajari  perilaku sambungan  pada  struktur  baja,  termasuk  eksperimental, aritmatika,  dan  teoritis.  Studi  tentang  perilaku  struktur biasanya  dilakukan  dengan  menggunakan  hasil  percobaan laboratorium.  Karena  kendala  biaya  dan  waktu  untuk mempelajari  perilaku  baja,  analisis  elemen  hingga  adalah metode  numerik  yang  menyediakan  alat  yang  dapat mensimulasikan  perilaku  struktur  secara  akurat.  Metode elemen  hingga  digunakan  untuk  menentukan  perilaku  ke- seluruhan  struktur  dalam  desain  struktural  dan  kemudian membaginya  menjadi  beberapa  elemen  sederhana,  masing- masing  dengan  sifat  fisik  dan  mekaniknya  sendiri  alasan yang  jelas  berbeda.  ABAQUS  adalah  salah  satu  perangkat lunak  yang  digunakan  untuk Computer  Aided  Engineering (CAE).  Saat  ini  Abaqus  biasa  disebut dengan  Abaqus  FEA karena  Abaqus  merupakan software yang  digunakan  untuk analisis desain dengan menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA).  Dengan  program  ini,  analisis  struktural terbukti  lebih  cepat  dan  sangat  efisien  daripada  analisis empiris. Berdasarkan penelitian [3], verifikasi eksperimental akan dilakukan pada model kerangka kerja pada Gambar 1 dan  dijadikan  sebagai  dasar  pemodelan  metode  elemen hingga  menggunakan  perangkat  lunak  Abaqus  CAE  2017. Material properties pada  eksperimental  Bouwkamp  yang digunakan  sebagai  parameter  pemodelan  sebagaimana  di Tabel 1 .
Tabel 1 . Material Properti Eksperimental Bouwkamp
Material Properties Material Baja Steel Type Yield , fy (MPa) Ultimate , fu (MPa) Modulus  of Elasticity (GPa) Profil Balok & Kolom ST 37 240 370 210 Vertical Shear Link ST 37 240 370 210 Bracing ST 37 240 370 210
Gambar  1 .  Model Frame Eksperimental  V-EBF  oleh Bouwkamp [3]

## 2. Metode
Langkah awal pemodelan numerik mengacu pada pene- litian Bouwkamp [3] perlu dilakukan agar mengetahui apa- kah input permodelan seperti material yang digunakan, boun- dary  condition ,  dan  interaksi  yang  dipilih  sudah  sesuai  de- ngan  hasil  penelitian  sehingga  mampu  menunjukkan  hasil yang mendekati dengan eksperimental.
Adapun  langkah-langkah  pemodelan  dengan  Abaqus lebih lanjut dijelaskan di bawah ini:
a. Part, Extrude
Melakukan  pemodelan  geometri  benda  yang  akan  diuji pada modul ini. Profil yang digunakan oleh Bouwkamp [3] dalam  pengujian  eksperimental  digunakan  spesifikasi sebagai berikut:
- Balok : HEA-220 h : 210 mm b : 220 mm s : 7 mm t : 11 mm W : 50,5 kg/m
A : 64,3 cm 2
- Vertical Shear Link : HEA-180
h : 171 mm
b : 180 mm
s : 6 mm
t
: 9,5 mm
W : 35,5 kg/m A : 45,3 cm 2 - Kolom : UPN 140 ( Double ) h : 140 mm b : 60 mm s : 7 mm t : 10 mm W : 16 kg/m A : 20,4 cm 2 - Bracing
: UPN 220 ( Double )
h : 220 mm b : 80 mm s : 9 mm t : 12,5 mm W : 29,4 kg/m A : 37,4 cm 2 b. Material
Dalam pengujian secara finite element ini digunakan bebe- rapa material yang sesuai secara pengujian eksperi-mental dimana  digunakan  baja  dengan  spesifikasi f y =  240  MPa dan f u = 370 MPa pada semua penampang. Modulus elas- tisitas yang diambil untuk analisis numerik ini digunakan 200.000  MPa.  Sedangkan elongation maksimum  untuk baja solid extrusion . Untuk input property material mulai dari  massa  jenis,  perilaku  elastis,  dan  perilaku  plastis, massa  jenis  baja  digunakan  7.850  kg/m 3 ,  perilaku  elastis dengan  modulus young 200.000  MPa,  dan poisson  ratio 0,3. Pada perilaku elastis dan plastis tipe Hardening digu- nakan Isotropic . Isotropic Hardening umumnya dianggap sebagai  model  yang  cocok  untuk  masalah  di  mana tegangan  plastis  melampaui  keadaan  hasil  awal  di  mana efek Bauschinger terlihat. Karena pemodelan hanya meng- gunakan pembebanan satu kali, pengerasan Isotropic dapat diterima. Ini juga seringkali paling mudah untuk diimple- mentasikan ke dalam model. Model pengerasan Kinematic memungkinkan  perilaku  siklik  penuh,  tetapi  melewatkan efek hardening dan pelunakan siklik.
c. Assembly Instance
Setelah menentukan material, dilakukan perakitan model, dimana perakitan disesuaikan dengan sampel awal dengan translate dan rotate  instance .  Hasil assembly dengan program ABAQUS adalah seperti terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2 . Hasil Assembly Pemodelan 3D
d. Seed, Mesh Instance
Mesh merupakan fasilitas untuk melakukan pembagian dan penentuan element  type  part ataupun assembly .  Dalam pengujian  ini meshing dilakukan  pada  part  dependent.
Semua mesh dibentuk  secara  heksagonal  menggunakan teknik terstruktur, jika part tidak dapat dibentuk, maka di-
Arina Desye Hariyanti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 3, Agustus 2023 (301-308)
lakukan partisi  dengan bidang  pemotongan yang  ditentu- kan  ( datum  plane ).  Saat  melakukan  meshing,  penting untuk memastikan ukuran elemen yang sesuai digunakan. Ini sangat penting ketika meninjau hasil tegangan di daerah dengan gradien tinggi karena elemen besar umumnya akan under-predict tegangan (karena gaya lokal didistribusikan ke area yang lebih luas). Di sisi lain apabila mesh terlalu kecil  terdapat  keterbatasan  waktu  dan  kemampuan  soft- ware untuk memprosesnya. Mesh dibuat untuk detail besar 25  mm  se-perti  kolom,  balok,  dan  pengaku.  Untuk  pelat buhul yang menghubungkan bracing ke link 15 mm dan 10 mm  untuk  pelat  sudut  yang  memperkaku  balok  dengan kolom. Meshing adalah salah satu langkah paling penting dari  proses  FEA  ( Finite  Element  Analysis ). Mesh yang berkualitas  rendah  akan  sangat  memengaruhi  keakuratan dan keandalan hasil analisa.
e. Loads
Abaqus  menyediakan  beberapa  jenis  pilihan  pem-bebanan disesuaikan  dengan  kondisi  awal  dengan  beban  kerja  se- perti:  mekanis,  termal,  akustik,  fluida,  listrik  / magnetic , mass  diffussion dan  beban  lainnya.  Dalam  kasus  beban umum yang mempengaruhi struktur, bisa jadi diklasifika- sikan  sebagai  beban  mekanis.  Beban  mekanis  didistribu- sikan lebih lanjut beban terkonsentrasi atau beban terkon- sentrasi,  beban  momen,  tekanan,  gravitasi  dan  beban lainnya. Pengujian siklik adalah suatu cara pengujian yang dilakukan  dengan  cara  memberikan  pembebanan  statik sistem  dua  arah  yaitu  bolak-balik  ( quasi-static berganti arah) pada benda uji sampai benda uji tersebut mengalami keruntuhan ( fatigue ). Pembebanan siklik adalah penerapan tegangan,  regangan,  atau  intensitas  tegangan  yang  beru- lang atau berfluktuasi ke lokasi pada komponen struktural. Degradasi yang mungkin terjadi di lokasi disebut sebagai degradasi  kelelahan  ( Fatigue  Degradation ).  Pembebanan bolak-balik  (siklik)  akan  menghasilkan  kurva  beban  de- ngan simpangan bolak-balik yang disebut hysteretic curve . Envelope  curve dapat  dibuat  dari hysteretic  curve yang diambil dari masing-masing beban puncak tiap siklus pem- bebanan  baik  pada  kondisi initial maupun  kondisi sta- bilized . Loading  protocol yang  diberikan  ketika  analisis pada Abaqus CAE mengacu pada AISC 341-16 [5]. Pem- bebanan  diberikan  secara  bertahap  dan  dimulai  dengan beban  aksial  0,00375  rad.  Total  beban  siklik  yang  dibe- rikan selama analisis adalah 32 siklus, meliputi 32 dorong dan  32  tarikan,  rincian loading  protocol sebagaimana digambarkan di Gambar 3 .
f. Boundary Condition
Untuk  pemodelan  ini  dikarenakan  untuk  mempelajari perilaku  elemen link secara sub-assembly (dilakukan
pemisahan  dari  rangka  induknya)  dan  dalam  analisanya dianggap  sebagai  balok  tunggal,  sehingga  elemen link dimodelkan  sebagai  balok  yang  dijepit  pada  kedua ujungnya  dan  diberi  perpindahan transversal pada  salah satu ujungnya [6], maka boundary condition yang dipilih adalah tie constraints surface to surface sebagai peng-ganti sambungan  las. Tie  constraints mengikat  dua  permukaan yang  terpisah  menjadi  satu  sehingga  tidak  ada  gerakan relatif  di  antara  keduanya. Boundary  condition ini  me- mungkinkan untuk menggabungkan dua wilayah bersama meskipun  meshing  yang  dibuat  pada  permukaan  wilayah mungkin  berbeda. Tie  constraints cukup  universal  dalam kode FEA, meskipun sering diberi nama lain, seperti 'lem'. Ini  digunakan  untuk  membuat  ikatan  translasi  dan  rotasi antara node dalam model struktural.
Gambar 3 . Loading Protocol [1]

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil  pemodelan  Abaqus  berupa  kurva  tegangan Von- Mises dan  kurva  histeresis  yang  sesuai  dengan  penelitian eksperimental yaitu force-displacement . Pada Penelitian ini, dilakukan  validasi  dengan  merencanakan  dimensi  dan  mo- difikasi  V-EBF.  Spesimen  model  yang  dirancang  mengacu pada  spesimen  nomor  1  yang  diuji  oleh  [3].    Untuk pemodelan validasi dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 . Pemodelan dengan ABAQUS – leleh pertama
Dari pemodelan spesimen frame V-EBF, terlihat elemen link pada frame mencapai  tegangan  leleh  pertama  dengan nilai  maksimum  sebesar  241,2  MPa  dengan  deformasi sebesar 12,601 mm atau setara dengan 0,00815 rad, dan me- nyerap  gaya  sebesar  304  kN.  Elemen  lain  seperti  balok,
kolom, dan bracing belum mengalami pelelehan dengan te- gangan maksimum sebesar 241 MPa. Pada hasil analisis ini elemen link mengalami pelelehan dan mencapai kondisi plas- tis terlebih dahulu, untuk elemen lain seperti balok, kolom, dan bracing masih  dalam  kondisi  elastis,  sesuai  dengan persyaratan untuk Eccentrically Braced Frames (EBF). Pada pembebanan  ultimate  370  MPa  sebagian  besar  penampang link terlihat  sudah  mengalami  leleh  dibandingkan  dengan elemen lainnya seperti terlihat pada Gambar 5 .
Gambar 5 . Link mengalami pelelehan pada kondisi ultimate
Kurva  histeresis  didapatkan  dengan  mengkombinasikan nilai Displacement ( u )  pada  sumbu  x,  dan Reaction  Force (RF) pada sumbu y, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6 .  Kurva  histeresis  pada  hasil  analisis  spesimen  1  terlihat bahwa  gaya maksimum  yang diserap  oleh  spesimen  adalah sebesar  313  kN  pada kondisi displacement  control 18  mm, atau 0,0116 rad.
Gambar  6 .  Kurva  Histeritis  Permodelan  Numerik  – Isotropic Hardening (Model 1)
Pemodelan dapat dikatakan akurat apabila hasil momen- kurvatur  pemodelan  menunjukan  kemiripan  dengan  hasil eksperimental seperti pada Gambar 7 , garis biru adalah hasil pemodelan sedangkan garis hitam adalah hasil eksperimental Bouwkamp  [3].  Dengan  membandingkan  kurva  histerisis pemodelan  numerik  dengan  hasil  eksperimental  ternyata memiliki kemiripan bentuk dan selisih puncak-puncak kurva diantara  keduanya  di  bawah  5%  yaitu  3,99%  pada  seperti
terlihat di Tabel 2, sehingga hasil validasi cukup valid dan dapat digunakan sebagai dasar permodelan untuk EBF.
Gambar  7 .  Kurva  Momen-Kurvatur  Hasil  Eksperimental Bouwkamp  [3]  dan  Pemodelan  Numerik Isotropic (Model Validasi 1)
Tabel 2 . Perbandingan kurva histeristis numerik vs eksperi- mental Pemodelan Displ. (mm) Lateral Load (kN) Selisih (%) Eksperimental 18 313 Model Validasi 1 18 326 3,99 Model Validasi 2 18 309 1,27 Model Validasi 3 18 309 1,27
Gambar  8 .  Kondisi  Seluruh  Portal  saat link mencapai tegangan ultimate
Kurva histeristis di Gambar 6 diatas menggunakan penge- rasan Isotropic . Pengerasan Isotropic dan Kinematic adalah dua  model  plastisitas  yang  paling  umum  digunakan  untuk bahan logam yang daktail. Pengerasan Kinematic ( Kinematic Hardening )  memprediksi  kekuatan  luluh  tekan  yang  lebih rendah  daripada  pengerasan Isotropic . High  tensile  yield strength ini  pada  akhirnya  mengorbankan  hasil  tekan  yang lebih  rendah  disebabkan  oleh  efek  Bauschinger.  Seperti terlihat bada Gambar 9 didapatkan kurva histeristis pemo- delan dengan pengerasan Kinematic .
-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 -25 -15 -5 5 15 25 Displacement (mm) L a te r a l L o a d
Arina Desye Hariyanti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 3, Agustus 2023 (301-308)
Gambar 9 . Kurva Histeristis Pemodelan dengan Kinematic Hardening (Model Validasi 2)
Gambar  10 .  Kurva  Histeritis  Permodelan  Numerik  – Multilinear Kinematic (Model Validasi 3)
Seperti terlihat pada kurva histeristis pemodelan menggu- nakan Kinematic Hardening (Model Validasi 2) Gambar 9 tegangan lelehnya lebih kecil (300 kN) daripada mengguna- kan Isotropic Hardening di Gambar 6 (313 kN) sedangkan hal  yang  sama  juga  terjadi  pada  kurva  histerisis  dengan menggunakan Kinematic  Hardening ,  hal  ini  disebabkan adanya  efek Bauschinger pada Gambar  10 .  Efek Bauschi- nger menunjukkan hilangnya perilaku Isotropic dalam peri- laku  kekuatan-regangan  yang  dihasilkan  akibat  deformasi yang  dihasilkan  dalam  baja.  Ketika  baja  dibebani  dengan gaya  tarik,  awalnya  berubah  bentuk  secara  elastis,  tetapi kemudian  menjadi  plastis.  Deformasi  plastis  terjadi  karena gerakan dislokasi. Ketika arah tegangan dibalik, katakanlah dari tarik ke tekan, gerakan dislokasi dapat dimulai dengan kekuatan yang lebih rendah yang mengakibatkan penurunan kekuatan kompresi. Hal yang sama terjadi pada Gambar 10 , dimana Multilinear Kinematic Hardening (Model Validasi 3) juga menunjukkan puncak yang sama, namun bentuk lekukan garis  yang  dihasilkan  sedikit  lebih  rendah  untuk  gaya lateralnya.  Sehingga  untuk Gambar  10 ,  didapatkan  gaya disipasi yang lebih kecil.
Kurva backbone antara  permodelan  numerik  dengan ABAQUS  dan  hasil  eksperimental  seperti  terlihat  pada Gambar 11 terdapat kemiripan akan tetapi hasil kurva nu- merik lebih halus garisnya, sedangkan dari hasil eksperimen- tal terdapat lekukan dan patahan kemungkinan dikarenakan adanya faktor di perletakan ( boundary condition ) seperti ter- jadi slip atau pergeseran, faktor dimensi material juga mem- pengaruhi hasil eksperimental. Selain itu bisa juga dipenga- ruhi  faktor  pada  ABAQUS,  tipe Hardening digunakan Iso- tropic sedangkan  pada  eksperimental  digunakan  gabungan antara Isotropic dan Kinematic .
Gambar  11 .  Kurva  Backbone  Permodelan  Numerik  Vs Eksperimental Bouwkamp [3]
Disipasi  energi  adalah  kemampuan  struktur  dalam  me- nyerap energi melalui proses lelah pada daerah sendi plastis. Dalam  merencanakan  suatu  struktur  gedung  tahan  gempa bersifat  daktail  di  daerah  sendi  plastis  sehingga  diharapkan terjadinya  deformasi  plastis  sebelum  keruntuhan.  Nilai  di- sipasi  energi  diambil  dari  menghitung  luasan  grafik  terluar dari  kurva  histeristis  antara  beban  lateral  dan  deformasi, luasan  area  tertutup  menunjukkan  besarnya  disipasi  energi sebagaimana  terlihat  pada Tabel  3 ,  dimana  dibandingkan antara  hasil  eksperimental  dan  numerik  dan  mengetahui selisihnya.
Tabel  3 .  Perbandingan  Disipasi  Energi  Numerik  vs
Eksperimental Tipe Disipasi Energi (Ton.mm) Selisih (%) Eksperimental 8.428,75 Model Validasi 1 ( Isotropic ) 8.059,57 4,38 Model Validasi 2 ( Kinematic ) 7.812,87 7,30 Model Validasi 3 (Multilinear Kinematic ) 7791,35 7,56
Di dalam Tabel 3 , dapat dilihat bahwa selisih energi disi- pasi  untuk  model  validasi  1  yang  dimodelkan  secara Isotropic sebesar 4,38%, sedangkan untuk model validasi 2 yang  dimodelkan  secara Kinematic menghasilkan  selisih
-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 -30 -20 -10 0
10 20 30 L at er al L o ad ( K N )
Displacement (mm)
energi sebesar 7,30%, dan untuk model validasi 3 yang dimo- delkan secara multilinear Kinematic sedikit lebih rendah dari model  validasi  2  yaitu  sebesar  7,56%,  secara perbandingan didapatkan  untuk  selisih  model  validasi  1  dengan  menggu- nakan Isotropic memiliki  selisih  yang  tidak  terlalu  besar yaitu  di  bawah  5%  antara  pemodelan  numerik  dan  hasil eksperimental  untuk  pemodelan  secara Isotropic ,  sehingga bisa menunjukkan bahwa pemodelan numerik menggunakan program Abaqus untuk memodelkan struktur V-EBF ( Eccen- trically Braced Frame dengan Vertical Link ).

## 4. Simpulan
Dari hasil analisis validasi portal Vertical Eccentrically
Braced Frames (V-EBF) menggunakan profil WF shear link dengan  metode  elemen  hingga  menggunakan  program Abaqus didapatkan sebagai berikut:
1. Elemen vertical  link akan  mengalami  kelelehan  dan mencapai  kondisi  plastis  terlebih  dahulu  sedangkan elemen  lain  seperti  balok,  kolom  dan bracing masih dalam  kondisi  elastis  sesuai  dengan  persyaratan  dari sistem Eccentrically Braced Frame (EBF).
2. Validasi spesimen V-EBF menggunakan program ABA- QUS  secara  numerik  menghasilkan  gaya  geser  sebesar 326  kN  pada  saat  displacement  18  mm  dengan  pemo- delan  secara Isotropic pada  Model  Validasi  1,  lalu sebesar 300 kN pada saat displacement 18 mm dengan pemodelan secara Kinematic pada Model Validasi 2, dan sebesar  300  kN  juga  pada  saat  displacement  18  mm dengan  pemodelan  secara Multilinear Kinematic pada Model  Validasi  3,  sedangkan  hasil  eksperimental  pada jurnal Vetr et al. menghasilkan gaya geser sebesar 313 kN  dan  terjadi  pada displacement 18  mm.  Perbedaan ketika  membandingkan  hasil  validasi  dengan  eksperi- mental selisihnya sebesar 3,99 % untuk pemodelan Iso- tropic (Model Validasi 1), dan 1,27% untuk pemodelan Kinematic (Model Validasi 2) dan multilinear Kinematic (Model Validasi 3), sehingga secara keseluruhan untuk validasi perpindahan untuk ketiga model masih di bawah 5%  sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  ada  kemiripan antara keempatnya, sehingga pemodelan ini bisa diang- gap valid untuk  memodelkan  struktur  V-EBF  ( Eccen- trically Braced Frame dengan Vertical Link )
3. Disipasi  energi  ditentukan  oleh  luasan  loop  dari  kurva beban  dengan  defleksi,  jika  kapasitasnya  lebih  besar menunjukkan  kemampuan  untuk  menyerap  energinya juga besar, hasil eksperimental lebih besar disipasi ener- ginya  yaitu  sebesar  8.428,75  ton.mm,  dengan  selisih masih  di  bawah  5%  dari  pemodelan  numerik Isotropic (Model  Validasi  1)  yaitu  sebesar  4,38%.  Lalu  untuk pemodelan Kinematic (Model  Validasi  2)  sebesar
7,30%,  dan  pemodelan  multilinear Kinematic (Model Validasi 3) sebesar 7,56%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa  disipasi  energi  untuk Isotropic memiliki  energi yang  paling  besar  daripada Kinematic dan multilinear Kinematic .
4. Adanya selisih dari hasil eksperimental dengan pemode- lan numerik bisa disebabkan beberapa faktor diantaranya kesalahan  membaca  hasil  ukur,  adanya slip atau  per- gerakan  pada  perletakan  serta  dimensi  atau  pun  yang tidak akurat pada part (material) yang digunakan sebagai spesimen pada percobaan eksperimental, akan tetapi di- karenakan  selisihnya  masih  di  bawah  5%  dianggap sudah memenuhi batas toleransi.

## Daftar Pustaka
[1] A. K. Sina and C. Topkaya, “A review of research on steel eccentrically braced frames,” J.  Constr.  Steel Res. , vol. 128, no. 2017, pp. 53-73, 2017.
[2]  Taranath,  Bungale  S.  2012.  Structural  Analysis  and Design  of  Tall  Building :  Steel  and  Composite Construction. CRC Press.
[3] Bouwkamp,  Jack,  Mohamad  Ghasem  Vetr,  and  Ali Ghamari.  2016a.  “An  Analytical  Model  for  Inelastic Cyclic Response of Eccentrically Braced Frame with Vertical  Shear Link (V-EBF).”Case  Studies  in Structural  Eng-neering  6:31–44.  doi:  10.1016/j.csse. 2016.05.002.
[4] Budiono, Bambang, Muslinang Moestopo, and Made Suarjana. 2010. Behavior of Shear Link of WF Section with Diagonal Web Stiffener of Eccentrically Braced Frame (EBF) of Steel Structure.
https://journals.itb.ac.id/index.php/jets/article/view/1
33  Vol  42    https://doi.org/10.5614/itbj.eng.sci.
2010.42.2.1
[5] AISC.  2016.  Seismic  Provisions  for  Structural  Steel Buildings  Supersedes  the  Seismic  Provisions  for Structural Steel Building.
[6] Indira Kumalasari, Aulia, Budi Suswanto, and Hidajat Sugihardjo.  2020.  Studi  Numerik  Terhadap  Kinerja Serta Perilaku Elemen Web-Bolted Replaceable Link Pada Eccentrically Braced Frames.  http://iptek.its.ac. id/index.php/jats  Vol. 18
[7] Hariyanto,  Ifarrel  Rachmanda,  Budi  Suswanto,  and Ahmad  Basshofi  Habieb.  2022.  Jurnal  Aplikasi Teknik  Sipil  Analisis  Numerik  Vertical  Shear Link
(VSL) Secara Sub-Assemblage Menggunakan Program Bantu ABAQUS. http://iptek.its.ac.id/index. php/jats Vol 20
Arina Desye Hariyanti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 3, Agustus 2023 (301-308)
Halaman ini sengaja dikosongkan