Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats
Analisis Performa Eccentrically Braced Frames (EBF) Vertikal Link Menggunakan Wide Flange (WF) Link
Pramesta Armanisag Pangestuti 1,* , Budi Suswanto 1
Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 Koresponden*, Email: pramestaarma@gmail.com
Info Artikel Abstract
Diajukan                  06 Juli 2021 Diperbaiki               19 Juli 2021
Disetujui                 20 Juli 2021
Keywords: Eccentrically Braced Frames, vertical link, finite element method, linear and non-linear analysis, cyclic load
Eccentrically Braced Frames (EBF) is an earthquake resistant steel structure that has good shear capacity and ductility. The EBF structure makes the link the element that is damaged first than the other elements. EBF has 2 types of links, namely vertical links and horizontal links. The horizontal link of the EBF rotates in the vertical direction after a large earthquake occurs so that it interferes with other elements above it and makes it difficult to repair or replace the  link,  the  solution  is  to  use  a  vertical  link  which  allows  for  link  repair  or  replacement, without  changing  the  beam  section.  An  analysis  was  carried  out  in  the  form  of  a  10-story building structure with a vertical link EBF structure system using SAP 2000 software in the form of linear and non-linear analysis. Then, a cyclic load analysis was carried out for the 1- story frame specimen of the vertical link EBF structure system using Abaqus CAE software. The results of the analysis showed that the modeling of the 10-storey building structure and the 1-story frame specimen experienced element failure first in the link, this is in accordance with the concept of Eccentrically Braced Frames (EBF) structure.
Kata kunci: Eccentrically Braced Frames , link vertikal, metode elemen hingga, analisis linier dan non linier, beban siklik

## Abstrak
Eccentrically Braced Frames (EBF) merupakan struktur baja tahan gempa yang memiliki kapasitas geser  dan  daktilitas  yang  baik. Struktur  EBF  menjadikan link sebagai  elemen yang mengalami kerusakan terlebih dahulu dari elemen lainnya. EBF mempunyai 2 tipe link , yaitu link vertikal dan link horizontal. Link horizontal EBF berotasi ke arah vertikal pasca terjadi gempa besar sehingga mengganggu elemen lain di atasnya dan sulit melaku- kan perbaikan atau penggantian link , solusinya digunakan link vertikal yang memungkin- kan  untuk  perbaikan  atau  penggantian link ,  tanpa  mengubah  bagian  balok.  Dilakukan analisis berupa struktur gedung 10 lantai dengan sistem struktur EBF link vertikal meng- gunakan software SAP 2000 berupa analisis linier dan non  linier.  Selanjutnya dilakukan analisis beban siklik untuk spesimen frame 1 lantai sistem struktur EBF link vertikal meng- gunakan software Abaqus  CAE.  Hasil analisis  menunjukkan  bahwa pemodelan  struktur gedung EBF 10 lantai dan spesimen frame EBF 1 lantai mengalami kegagalan elemen terle- bih  dahulu  terjadi pada link , hal ini  sesuai  dengan konsep  struktur Eccentrically  Braced Frames (EBF).

## 1. Pendahuluan
Konstruksi  struktur  baja  merupakan  salah  satu  sistem struktur  tahan  gempa  dengan  kinerja  yang  baik,  dengan mengandalkan  sifat  kekuatan  dan  daktilitas  material  baja yang  tinggi.  Struktur  baja  juga  mampu  mendisipasi  energi yang besar untuk menghindari dan meminimalisir terjadinya keruntuhan.  Dengan  sifat-sifat  material  baja  yang  daktail, kekuatan  yang  tinggi,  dan  kemampuan  dalam  mendisipasi energi  yang  baik,  maka  struktur  baja  sangat  cocok  apabila digunakan  untuk  daerah-daerah  dengan  tingkat  seismisitas yang  tinggi.  Jenis-jenis  model  sistem  struktur  baja  tahan gempa,  antara  lain: Momen  Resisting  Frames (MRF), Concentrically Braced Frames (CBF), Eccentrically Braced Frames (EBF), Buckling Restrained Braced Frames (BRBF), dan Steel Plate Shear Walls (SPSW) [1].
Eccentrically  Braced  Frames (EBF)  merupakan  sistem yang membatasi perilaku inelastik hanya terjadi pada balok link yang berada di antara dua pengekang eksentrik, sedang- kan balok bagian luar, kolom, dan pengekang diagonal tetap elastik selama beban seismik bekerja [2]. Link didefinisikan sebagai  jarak  yang  dibuat  di  antara  2  ujung bracing ,  atau jarak antara bracing dengan kolom, atau jarak antara bracing dengan  balok.  Panjang  link  dinotasikan  dengan  huruf  “ e ”. Fungsi utama dari link adalah sebagai elemen yang didesain mengalami  leleh  terlebih  dahulu  dari  semua  komponen Eccentrically  Braced  Frames (EBF),  yang  memiliki kapasitas  deformasi  plastis  dan  dapat  mendisipasi  energi yang dihasilkan oleh  gempa bumi, dengan  konfigurasi  tipe link pada struktur EBF seperti ditunjukkan pada Gambar 1 [3].
Pramesta Armanisag Pangestuti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (247-256) 248
Gambar 1. Konfigurasi Eccentrically Braced Frames [1]
Eccentrically Braced Frames (EBF) secara umum mem- punyai 2 tipe, yaitu EBF dengan horizontal link (H-EBF) dan EBF  dengan  vertikal link (V-EBF). Eccentrically  Braced Frames (EBF) dengan horizontal link (H-EBF), link menjadi satu kesatuan dengan  balok  sehingga melakukan perbaikan atau  penggantian link yang  mengalami  kerusakan  pada  H- EBF  pasca  terjadinya  gempa  besar  bisa  sangat  sulit  dan mengganggu sistem struktur lain [4]. Berdasarkan kelemahan dari H-EBF tersebut, maka digunakan V-EBF dimana pada V-EBF  memungkinkan  untuk  perbaikan  atau  penggantian elemen link yang  rusak  pasca  terjadi  gempa  besar,  tanpa mengganti  atau  mengubah  bagian  dari  balok  [5].  V-EBF merupakan sistem Eccentrically Braced Frames dimana link dipasang  secara  vertikal  mengubungkan bracing dengan balok.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Shayanfar  dkk.  [6]  me- nunjukkan bahwa Eccentrically Braced Frames dengan link vertikal (V-EBF) mempunyai kelebihan dari sistem H-EBF, antara  lain  pada  daktilitas,  kekuatan  elastis  yang  tinggi, fungsionalitas sebagai sistem fuse yang daktail, dan keefek- tifan dalam proses bongkar pasang pasca  terjadi kerusakan tanpa mengganggu elemen struktur lainnya. Penggunaan link vertikal,  dimensi  penampang link dapat  didesain  dengan fleksibel tanpa harus memiliki dimensi dan profil penampang yang  sama  dengan  balok.  Penelitian Eccentrically  Braced Frames (EBF)  dengan link vertikal  juga  dilakukan  oleh Wang [5] dengan menggunakan High Strength Steel (HSS) dan  dilakukan  secara  eksperimental. Link yang  digunakan dalam eksperimental tersebut adalah menggunakan jenis link pendek/ link geser. Hasil dari eksperimental disebutkan bah- wa  berilaku  Y-HSS-EBF  menunjukkan  kinerja  yang  baik untuk  deformasi  plastis.  Kurva  histeresis  antara  gaya  dan displacement menunjukkan perilaku deformasi plastis yang baik dan tidak menghasilkan pinching atau penjepitan pada kurva histeresis.

## 2. Metode
Studi ini akan menganalisis struktur Eccentrically Braced Frames (EBF)  dengan  menggunakan  konsep  vertikal link , dimana link dipasang secara vertikal menghubungkan balok dengan bracing eksentris.  Dilakukan  analisis  pada  struktur Eccentrically Braced Frames (EBF), yaitu dengan menggu- nakan link profil Wide Flange (WF) sesuai dengan prelimi- nary design yang dilakukan, dan analisis tidak mendetailkan atau menghitung sistem sambungan. Tujuan dari analisis ini adalah untuk mengetahui perilaku atau performa dari Eccen- trically Braced Frames (EBF) link vertikal dengan diharap- kan hasil struktur dengan kapasitas geser, disipasi energi, dan daktilitas yang baik.
Analisis  dilakukan  dengan  menggunakan  bantuan soft- ware SAP 2000 dan Abaqus CAE. Software SAP 2000 digu- nakan untuk analisis linier dan non linier struktur gedung 3 dimensi  10  lantai Eccentrically  Braced  Frames (EBF) link vertikal,  dengan  denah  mengacu  pada  penelitian  oleh  Sus- wanto dkk. [7]. Analisis linier pada SAP 2000 mengacu pada persyaratan SNI 1726: 2019 untuk pembebanan gempa dan SNI  1727:  2018  untuk  pembebanan  struktur  gedung  yang berupa beban mati tambahan dan beban hidup. Analisis non linier berupa pushover dengan tujuan untuk mengetahui peri- laku struktur dan keruntuhan elemen pada struktur. Konsep Eccentrically  Braced  Frames (EBF)  adalah  pelelehan  atau plastifikasi terlebih dahulu terjadi pada elemen link , sedang- kan elemen lain masih dalam kondisi elastis.  Analisis selan- jutnya  adalah  analisis  berupa  pemberian  beban  siklik  pada Abaqus CAE. Analisis ini menggunakan pemodelan frame 1 lantai  yang  mengalami  kegagalan  dari  hasil  analisis  pada SAP  2000,  dan  spesimen  dinotasikan  dengan  V-EBF-WF. Beban  siklik  atau loading  protocol yang  digunakan  untuk analisis pada Abaqus CAE adalah mengacu pada AISC 341- 16.
Struktur Eccentrically  Braced  Frames (EBF) yang dianalisis pada SAP 2000 menggunakan kolom King Cross (KC) dengan bentang 8 meter dan tinggi 4 meter untuk ma- sing-masing  lantai,  sedangkan  elemen  balok, bracing ,  dan link menggunakan profil Wide Flange (WF) dengan tipe link vertikal.  Klasifikasi  tipe link dan  jenis  pelelehan link yang terjadi dapat dilihat pada Tabel 1 , untuk detail pendefinsian material  yang  digunakan  pada  analisis  pemodelan  dapat dilihat pada Tabel 2 , serta diagram tegangan-regangan untuk masing-masing material yang  digunakan dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3 . Jenis link yang digunakan adalah link pendek  atau shear  link ,  dimana link tersebut  memiliki kegagalan dominan geser sehingga perencanaan panjang link disesuaikan dengan persyaratan link pendek.
Tabel 1. Klasifikasi Tipe Link berdasarkan AISC 341-16 [8] No. Nama Link Panjang Link Jenis Pelelehan 1 Link pendek e < 1,6 M p / V p dominan geser 2 Link menengah 1,6 M p / V p < e < 2,6 M p / V p kombinasi geser dan lentur 3 Link Panjang 2,6 M p / V p < e dominan lentur Tabel 2. Pendefinisian Material BAJA BAJA LINK f y (MPa) 345 f y (MPa) 292 f u (MPa) 450 f u (MPa) 456 Berat Jenis (kg/m 3 ) 7.850 Berat Jenis (kg/m 3 ) 7.850 Young's Modulus E (MPa) 200.000 Young's Modulus E (MPa) 200.000 Poisson's Ratio v 0,3 Poisson's Ratio 0,3  max  18%
 max  16%
Gambar 2. Kurva Tegangan-Regangan Material Baja A992
[7] Gambar 3. Kurva Tegangan Regangan Material Baja Link A36  [7] Tabel 3. Dimensi Rencana Profil Masing-Masing Elemen Lantai Kolom Balok Link Bracing 1 – 4 KC 800x300x14x26  WF 600x200x11x17  WF 500x200x10x16  WF 600x200x11x17 5 – 7 KC 700x300x13x24  WF 600x200x11x17  WF 450x200x9x14 WF 500x200x10x16 8 – 10  KC 588x300x12x20  WF 500x200x10x16  WF 400x200x8x13 WF 450x200x9x14
Tabel 3 merupakan preliminary design dimensi masing- masing elemen yang digunakan dalam analisis menggunakan SAP 2000. Gambar 4 dan Gambar 5 merupakan pemodelan struktur gedung 10 lantai dengan sistem Eccentrically Braced Frames (EBF)  link  vertikal  yang  mengacu  pada  penelitian Suswanto  dkk.  [7].  Jenis  material  yang  digunakan  untuk pemodelan  pada  SAP  2000  ditunjukkan  pada Tabel  2 . Pemodelan  V-EBF  10  lantai  kemudian  diberi  pembebanan
sesuai  dengan  SNI  1726:2019  dan  SNI  1727:2018.  Hasil analisis dikontrol terhadap syarat partisipasi massa, periode, gaya gempa dasar, simpangan antar lantai, steel check design , serta  dilakukan  analisis  non  linier pushover untuk  menge- tahui  pola  kegagalan  pada  struktur Eccentrically  Braced Frames (EBF). Kemudian diambil 1 frame yang mengalami kegagalan dari hasil analisis untuk dilanjutkan analisis beban siklik pada software Abaqus CAE.
0 100 200 300 400 500 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 T eg an ga n,  (M P a) Regangan,  Grafik Tegangan-Regangan pada Material Baja A992 0 100 200 300 400 500 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 T eg an ga n,  (M Pa ) Regangan,  Grafik Tegangan-Regangan pada Material Baja Link
Pramesta Armanisag Pangestuti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (247-256) 250
Gambar 4. Denah struktur pemodelan pada SAP 2000 [7]
Gambar 5. Pemodelan portal gedung 10 lantai dengan sistem V-EBF [7]
Pemodelan  spesimen  frame  V-EBF-WF  pada  Abaqus CAE  dimulai  dari  tahapan  pemodelan  geometri  ( Modul Part ). Tahap ini merupakan tahapan untuk pembuatan bentuk dari masing-masing elemen pada frame berdasarkan dimensi yang telah ditentukan. Penggambaran part yang berupa ele- men solid 3 dimensi pada Abaqus CAE dapat dilakukan de- ngan  langsung  menggambar  masing-masing  koordinat  dari penampang atau dapat dilakukan dengan import gambar dari software AutoCad,  kemudian  menyatukan  part-part  yang
telah  dibuat  dalam  bentuk  frame  dengan  modul Assembly . Kemudian dilanjutkan dengan menginput material property seperti tercantum pada Tabel 3 Part yang telah di assembly kemudian dilakukan pemasangan interaksi surface to surface tipe tie constraint . Tahap selanjutnya adalah peletakan Boun- dary  Condition (BC)  untuk  mendefinisikan  letak  tumpuan dan  letak  pemberian  beban  siklik.  Tumpuan  frame  berada pada ujung bawah kolom atau kaki kolom dan diberikan jenis tumpuan fixed atau jepit. Ujung atas kolom diberi peletakan Boundary Condition (BC) untuk pemberian beban siklik.
Gambar 6. Pemodelan V-EBF-WF
Loading protocol yang diberikan ketika analisis pada Abaqus CAE  mengacu  pada  AISC  341-16.  Pembebanan  diberikan secara  bertahap  dan  diawali  dengan  beban  dorong  sebesar 0,00375  rad.  Total  beban  siklik  yang  diberikan  selama analisis  adalah  sebanyak  32  siklus,  yang  terdiri  dari  32 dorongan dan 32 tarikan. Detail rincian nilai loading protocol dapat dilihat pada Gambar 7 dan Tabel 4. Tahap selanjutnya dalam  proses  pemodelan  frame  adalah meshing . Meshing merupakan proses pembagian elemen part menjadi elemen- elemen kecil untuk pendetailan atau keakuratan dalam hasil analisis. Tipe elemen yang digunakan adalah C3D8R untuk balok,  kolom,  dan bracing ,  serta  tipe  elemen  C3D6  untuk link .
Gambar 7. Loading protocol berdasarkan AISC 341-16 [8]
Evaluasi hasil analisis pemodelan V-EBF-WF yang akan ditinjau  adalah  kapasitas  geser  frame,  kurva  histeresis,
-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0 10 20 30 R ot at io n (r ad ) Siklus LOADING PROTOCOL
disipasi energi, pola kegagalan link, dan daktilitas struktur. Selanjutnya dibandingkan performa dari masing-masing spe- simen frame V-EBF sehingga didapatkan hasil frame dengan tipe link yang  direkomendasikan  berdasarkan  parameter evaluasi.
Tabel 4. Loading protocol yang digunakan analisis frame
V-EBF [8] No. Rotation (rad) Displacement (mm) Cyclic Number 1 0.00375 15 6 2 0.005 20 6 3 0.0075 30 6 4 0.01 40 4 5 0.015 60 2 6 0.02 80 2 7 0.03 120 2 8 0.04 160 2 9 0.05 200 2 Total siklus 32 3. Hasil dan Pembahasan A. Analisis Pemodelan pada SAP 2000
1) Perencanaan Panjang Link Berikut  merupakan  perhitungan  panjang link ( e )  yang digunakan pada pemodelan: f y
= 292 MPa d = 500 mm b = 200 mm
t w = 10 mm t f = 16 mm M p = Z x × f y dimana:
Z x = 𝑏. 𝑡 ℎ − 𝑡 +   𝑡 ( ℎ − 𝑡 )( ℎ − 𝑡 )
= (200  ×  16)(500 − 16) +  10( × 500 −
16)( × 500 − 16)
= 2096360 mm 3 M p = Z x × f y = 2096360 mm 3 × 292 N/mm 2 = 612137120 Nmm V p = 0,6  ×   𝑓   ×   (𝑑 –  2𝑡 )   ×   𝑡
= 0,6  ×  292  ×   (500  –  2  ×  16)   ×  10
= 819936 N
e = 1,6 ×
= 1,6 ×
= 746,57 mm Maka digunakan panjang link (e) sebesar 400 mm < 746,57 mm.
2) Pembebanan Struktur
Pembebanan struktur yang berupa beban mati tambahan dan  beban  hidup  berdasarkan  fungsi  gedung  perkantoran yang mengacu pada SNI 1727:2018 ditunjukkan pada Tabel 5 .  Pembebanan  Gempa  yang  digunakan  mengambil  dari wilayah  Surabaya,  dengan  fungsi  gedung  sebagai  gedung perkantoran, didetailkan pada Tabel 6 .
Tabel 5 Pembebanan struktur [9] Beban Nilai Atap Superdead 0,39 kN/m 2 Live 0,96 kN/m 2 Lantai Superdead 1,44 kN/m 2 Live 4,79 kN/m 2 Tabel 6 Pembebanan gempa [10] Parameter Nilai Wilayah Surabaya S S 0,704649 g S 1 0,304513 f Kategori resiko II I e 1 Kelas situs SE F a 1,372561 F v 2,781947 S MS 0,967174 g S MI 0,84714 g S DS 0,644783 g S D1 0,56476 g T 0 0,175178 s T S 0,875891 s Sistem rangka EBF R 8 C d 4

## 3) Kontrol Partisipasi Massa
SNI  1726:2019  Pasal  7.9.1.1  menjelaskan  analisis diizinkan untuk memasukkan jumlah ragam yang minimum untuk mencapai massa ragam terkombinasi paling sedikit 90 % dari massa aktual dalam masing-masing arah dari respons yang ditinjau.
Tabel  7 merupakan  nilai  rasio  partisipasi  massa  hasil analisis struktur V-EBF 10 lantai pada software SAP 2000. Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa  struktur  V-EBF  telah memenuhi  syarat  kontrol  pasrtisipasi  massa  dari  SNI
Pramesta Armanisag Pangestuti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (247-256) 252
1726:2019 dengan rasio 90% pada masing-masing arah x dan y.
Tabel 7 Rasio partisipasi massa struktur V-EBF
Table : Modal Participating Mass Ratios Output Case Step Type Step Num Period Sum UX Sum UY MODAL Mode  1 1,291336  0,7539  4E-19 MODAL Mode  2 1,280692  0,7539  0,751 MODAL Mode  3 0,826073  0,7541  0,751 MODAL Mode  4 0,430031  0,8976  0,751 MODAL Mode  5 0,424604  0,8976  0,897 MODAL Mode  6 0,305123  0,8976  0,897 MODAL Mode  7 0,304966  0,8976  0,897 MODAL Mode  8 0,304898  0,8976  0,897 MODAL Mode  9 0,30484 0,8976  0,897 MODAL Mode  10 0,303243  0,8976  0,897 MODAL Mode  11 0,303154  0,8976  0,897 MODAL Mode  12 0,290297  0,8976  0,897 MODAL Mode  13 0,290165  0,8976  0,897 MODAL Mode  14 0,290104  0,8976  0,898 MODAL Mode  15 0,276138  0,8976  0,898 MODAL Mode  16 0,240277  0,9407  0,898 MODAL Mode  17 0,235535  0,9407  0,904

## 4) Kontrol Periode
Pemberian batasan nilai waktu getar fundamental (perio- de) bertujuan untuk mencegah perilaku struktur gedung yang terlalu fleksibel yang mengarah pada kenyamanan pengguna atau penghuni bangunan. SNI 1726:2019 menuliskan batasan nilai  waktu  getar  fundamental  (periode)  pada  pasal  7.8.2.1 dengan rumusan pada persamaan 1.
T a = C t . ℎ (1)
Dimana:
C t = 0,0731 (untuk nilai EBF) x = 0,75 (untuk nilai EBF)
h n = 40 m Batas nilai T a : T a min = C t . ℎ = 1,1627 s T a max = T a min . C u = 1,628 s ( C u didapat dari Tabel 17 SNI 1726:2019, bergantung pada nilai S D1 ) T a min < T hasil analisis SAP 2000 < T a max 1,1627 s < 1,291 s < 1,628 s Maka  struktur V-EBF telah sesuai  dengan persyaratan SNI 1726: 2019 Pasal 7.8.2.1

## 5) Kontrol Gaya Gempa Dasar
Dilakukan kontrol terhadap gaya dinamis struktur dengan tujuan  agar  gaya  gempa  yang  bekerja  sesuai  dengan  yang disyaratkan oleh SNI 1726:2019 pasal 7.8, dengan persamaan gaya geser dasar seismik (V) sesuai persamaan 2.
𝑉 =   𝐶 . 𝑊 (2)
Perhitungan  koefisien  respons  seismik  C s adalah  sebagai berikut:
𝐶 = 𝑆 𝑅 𝐼 = 0.644783 8 1 =   0,0806
Untuk T ≤ T L , nilai C s yang dihitung tidak perlu melebihi :
𝐶 = 𝑆 𝑇  𝑅 𝐼 = 0.564760
1,291   8 1 =  0,0547
Untuk T ≥ T L , harus tidak kurang dari :
𝐶 = 0,044 . 𝑆  .  𝐼   ≥   0,01 𝐶 = 0,044 . 0,644783 .  1   ≥   0,01 𝐶 = 0,0284   ≥   0,01
Maka diambil nilai C s = 0,0547
Sehingga didapat nilai: T = 1,291 detik Cs = 0,0547 (koefisien respons seismik) W = 51814,558 kN
𝑉 𝑎𝑟𝑎ℎ 𝑥 =   𝐶 . 𝑊 = 2834,256 𝑘𝑁 𝑉 𝑎𝑟𝑎ℎ 𝑦 =   𝐶 . 𝑊 = 2834,256 𝑘𝑁
Berdasarkan  SNI  1726:2019,  nilai  akhir  respon  dinamis struktur  gedung  dalam  arah  yang  ditetapkan  tidak  boleh kurang dari 100% dari nilai respon statis. Nilai hasil analisis dinamik gaya geser gempa menggunakan SAP 2000 adalah sebagai berikut:
V dinamis arah x = 1707,729 kN < V statis arah x
V dinamis arah y = 1716,686 kN < V statis arah y Dari  hasil  analisis  di  atas  maka  perlu  dilakukan  faktor perbesaran gempa sebesar:
Gempa Arah X = , , =  1,660 Gempa Arah Y = , , =  1,652
Sehingga nilai V dinamis menjadi:
V dinamis arah x = 2834,83 kN > 2834,256 kN V dinamis arah y
= 2835,966 kN > 2834,256 kN
6) Kontrol Simpangan
Pemberian  batasan  pada  Simpangan  antar  lantai dilakukan  untuk  keperluan  kenyamanan  penghuni  struktur dan  mencegah  terjadinya  kerusakan  non  struktural.  Pada pasal  7.12  SNI  1726:2019,  disebutkan  bahwa  Simpangan antar  tingkat  desain  ( Δ )  tidak  boleh  melebihi  Simpangan antar tingkat izin ( Δ a ):
Δ ≤ Δ a (3)
Gambar 8 Perbandingan deformasi antar lantai arah x dan y
Gambar 9. Perbandingan simpangan antar lantai arah x dan y Gambar 8 dan Gambar 9 merupakan perbandingan nilai deformasi  dan  simpangan  antar  lantai  masing-masing  arah sumbu x dan sumbu y. Grafik menunjukkan bahwa nilai sim- pangan maksimal pada arah x =  26,32  mm dan simpangan maksimal arah y = 26,036 mm. Nilai simpangan antar lantai masing-masing arah x dan arah y dibawah nilai simpangan izin yaitu sebesar 80 mm, sehingga struktur memenuhi syarat dalam kontrol simpangan.
7) Steel Check Design (Kontrol Penampang)
Kontrol  penampang  dilakukan  dengan  menggunakan Steel Check Design pada software SAP2000, dengan tujuan untuk memastikan bahwa profil yang digunakan telah sesuai dengan persyaratan dan kuat dalam menahan beban struktur yang telah diberikan sesuai dengan SNI 1726:2019 dan SNI 1727:2018.  Kontrol steel  check  design dilakukan  dengan scale  factor beban  gempa  yang  telah  dilakukan perbesaran pada kontrol gaya gempa dasar.
Gambar 10. Hasil steel check design sumbu X-Z
Gambar 11. Hasil steel check design sumbu Y-Z
Gambar  10 dan Gambar  11 merupakan  hasil  kontrol penampang  dengan scale  factor perbesaran  gaya  gempa. Indikator  warna  menunjukkan  bahwa  penampang  masih dalam kondisi aman, yaitu dengan warna biru dan hijau, serta rasio terbesar pada sumbu X-Z sebesar 0,616 < 1,0 dan rasio terbesar pada sumbu Y-Z sebesar 0,608 < 1,0.
8) Kontrol Analisis Pushover
Tujuan  dari  dilakukannya  analisis Pushover ini  adalah untuk  mengetahui  perilaku  struktur  dan  keruntuhan  atau pelelehan pada elemen-elemen struktur. Pada struktur jenis Eccentrically Braced Frames (EBF) elemen yang diharuskan mengalami pelelehan terlebih dahulu adalah elemen link .
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 10 20 30 40 50 60 L an ta i Deformasi Tiap Lantai (mm) Perbandingan Deformasi Tiap Lantai ARAH X ARAH Y 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 30 L an ta i Simpangan Antar Lantai (mm) Perbandingan Simpangan Antar Lantai ARAH X ARAH Y
Pramesta Armanisag Pangestuti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (247-256) 254
Gambar 12. Analisis Pushover Pelelehan Pertama pada Struktur V-EBF arah x Hasil analisis Pushover arah x pada struktur Eccentrically Braced Frames (EBF)  10  lantai  dengan  jenis link vertikal, dari Gambar  12 dapat  dilihat  bahwa  pelelehan  pertama terjadi pada elemen link pada lantai 1 hingga lantai 7 step ke 2, dengan nilai displacement kolom paling bawah pada frame dengan  elemen  yang  mengalami  pelelehan  yaitu  lantai  1 adalah sebesar 14,8 mm dan nilai displacement kolom paling atas pada frame dengan  elemen yang mengalami pelelehan yaitu lantai 7 adalah sebesar 130,7 mm.
Gambar 13. Analisis Pushover kerusakan terakhir pada struktur EBF arah x
Pelelehan  terakhir  yaitu  pada  step  ke-9.  Seperti  yang terlihat pada Gambar 13 , terjadi pelelehan pada elemen link lantai 1 hingga lantai 9, serta pelelehan elemen balok pada lantai 1 hingga lantai 3 dengan nilai displacement kolom pal- ing bawah pada frame dengan elemen yang mengalami pele- lehan yaitu lantai 1 adalah sebesar 31,1 mm dan nilai displa- cement kolom paling atas  pada frame dengan  elemen yang mengalami pelelehan yaitu lantai 9 adalah sebesar 331,3 mm. Pelelehan  yang  terjadi  pada  struktur  EBF  yang  telah
dilakukan  analisis Pushover telah  memenuhi  syarat  yaitu elemen link mengalami pelelehan terlebih dahulu.
Gambar 14. Grafik hasil analisis Pushover struktur V-EBF
Gambar  14 merupakan  grafik  hasil  analisis Pushover , dapat diketahui bahwa struktur V-EBF mengalami pelelehan pada displacement lantai puncak sebesar 47,972 mm dengan base force sebesar  3.405,696  kN.  Selanjutnya  struktur  V- EBF  mencapai  nilai ultimate pada displacement sebesar 332,748  mm  dengan base  force sebesar  13.832,371  kN. Sehingga  dari  hasil  analisis  dapat  diketahui  daktilitas  dari struktur V-EBF adalah sebesar 6,936.

## B. Analisis Pemodelan pada Abaqus CAE
Pemodelan  spesimen  V-EBF-WF  diambil  dari  dimensi hasil  analisis  struktur  gedung  10  lantai  V-EBF  pada  SAP 2000 dengan  mengambil  portal  lantai  1-4  yang  mengalami kegagalan terlebih dahulu pada analisis SAP 2000. Dimensi masing-masing  elemen  yang  digunakan  ditunjukkan  pada Tabel 8 .
Tabel 8 Dimensi Elemen V-EBF-WF pada Pemodelan Aba- qus CAE Elemen Dimensi Kolom KC 800x300x14x26 Balok WF 600x200x11x17 Link WF 500x200x10x16 Bracing WF 600x200x11x17 1) Hasil Analisis Spesimen V-EBF-WF
Pemodelan  spesimen  V-EBF-WF,  menggunakan  EBF dengan link vertikal  dengan  dimensi  yang  tercantum  pada Tabel 8 .
Gambar  15. Tegangan  pada  Spesimen  Frame  V-EBF-WF ketika Mencapai Nilai Leleh Pertama ( f y )
0 3000 6000 9000 12000 15000 0 50 100 150 200 250 300 350 400 B as e Fo rc e (k N ) Displacement (mm) PUSHOVER CURVE
Gambar  16. Tegangan  pada  Spesimen  Frame  V-EBF-WF ketika Mencapai Nilai Ultimate ( f u )
Spesimen frame V-EBF-WF,  elemen link pada frame mencapai  tegangan  leleh  pertama  dengan  nilai  maksimum 399,8 MPa dengan deformasi sebesar 5,252 mm atau setara dengan  0,00131  rad,  dan  menghasilkan  gaya  sebesar 1.266,57 kN. Elemen lain seperti balok, kolom, dan bracing belum  mengalami  pelelehan  dengan  tegangan  maksimum sebesar  233,3  MPa  seperti  yang  terlihat  pada Gambar  15 . Pada hasil analisis ini elemen link mengalami pelelehan dan mencapai kondisi plastis terlebih dahulu, untuk elemen lain seperti  balok,  kolom,  dan bracing masih  dalam  kondisi elastis,  sesuai  dengan  persyaratan  untuk Eccentrically Braced Frames (EBF).  Spesimen  V-EBF-WF,  elemen link pada frame mencapai tegangan ultimate dengan nilai maksi- mum 567,1 MPa dengan deformasi sebesar 14,67 mm atau setara dengan 0,00367 rad, dan menghasilkan gaya sebesar 2.419,96 kN. Elemen lain seperti balok, kolom, dan bracing belum mencapai nilai ultimate dengan tegangan maksimum sebesar 331,4 MPa seperti yang terlihat pada Gambar 16 .
Gambar 17. Kegagalan link WF Saat Mencapai f y
s Gambar 18. Kegagalan link WF Saat Mencapai f u Gambar  17. menunjukkan  kondisi  kegagalan link WF ketika mencapai nilai tegangan leleh ( f y ), link WF mengalami pelelehan yang terjadi pada area yang sama yaitu pada web link dan ujung flange link , dan tegangan tertinggi berada pada ujung flange link . Selanjutnya, link WF mencapai nilai ulti- mate pada area yang sama saat terjadi pelelehan, seperti yang
terlihat pada Gambar 18 . Kegagalan spesimen V-EBF-WF telah  memenuhi  konsep  struktur Eccentrically Braced Frames (EBF) dengan kegagalan terlebih dahulu terjadi pada link
Gambar 19. Kegagalan link WF Ketika Mencapai Pelelehan Geser
Gambar 20. Kegagalan link WF Ketika Mencapai Ultimate Geser Gambar 19 menunjukkan kondisi link WF ketika men- capai  nilai  pelelehan  akibat  geser,  dimana  pelelehan link akibat geser terjadi merata pada web link . Kemudian link WF mencapai nilai ultimate geser dengan kegagalan yang terjadi tetap pada web link dan ujung flange link , akan tetapi nilai tegangan  tertinggi  berada  pada  tengah web  link dan  ujung flange link bagian atas, seperti yang ditunjukkan pada Gam- bar 20 . Kegagalan spesimen V-EBF-WF akibat geser telah memenuhi  konsep  struktur Eccentrically Braced Frames (EBF) dengan kegagalan geser terjadi pada link .
Gambar 21. Kurva Histeresis Spesimen V-EBF-WF
Kurva histeresis pada hasil analisis spesimen V-EBF-WF menunjukkan bahwa gaya maksimum yang diserap oleh spe- simen adalah sebesar 4.782,61 kN pada kondisi displacement 159,805  mm  atau  setara  dengan  rotasi  sebesar  0,0399  rad seperti yang terlihat pada Gambar 21 . Eccentrically Braced Frame (EBF)  dengan link WF  ini  dapat  mendisipasi  gaya geser  sebesar 2.328,243 kN.m. Sehingga dari hasil  analisis
-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06
R ea ct io n F or ce ( kN ) Rotation (rad) HISTERESIS EBF LINK WF
Pramesta Armanisag Pangestuti dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 19, Nomor 3, Agustus 2021 (247-256) 256
dapat  diketahui  daktilitas  dari  spesimen  frame  V-EBF-WF adalah sebesar 7,143.

## 4. Simpulan
Berdasarkan  hasil  analisis  dapat  disimpulkan  sebagai berikut:
1. Pemodelan  struktur  gedung  10  lantai  dengan  sistem Eccentrically Braced Frames (EBF) menggunakan 3 tipe dimensi  berdasarkan  ketinggian  lantai,  antara  lain  pada lantai 1-4 menggunakan kolom KC 800x300x14x26, ba- lok dan bracing WF 600x200x11x17, link WF 500x200x 10x16;  pada  lantai  5-7  menggunakan  kolom  KC  700x 300x13x24,  balok  WF  600x200x11x17, bracing WF 500x200x10x16, link 450x200x9x14; serta pada lantai 8- 10  menggunakan  kolom  KC  588x300x12x20,  balok 500x200x10x16, bracing 450x200x9x14, dan link 400x 200x8x13.
2. Hasil analisis linier menggunakan SAP 2000 menunjuk- kan  struktur  memenuhi  syarat  dalam  kontrol  partisipasi massa, periode, gaya gempa dasar, simpangan, dan steel check design . Hasil analisis non linier Pushover , elemen yang mengalami kegagalan terlebih dahulu adalah elemen link,  sehingga  struktur  sesuai  dengan  konsep Eccentri- cally Braced Frames (EBF). 3. Hasil  analisis Pushover , dapat diketahui bahwa struktur V-EBF  mengalami  pelelehan  pada displacement lantai puncak  sebesar  47,972  mm  dengan base force sebesar 3.405,696  kN.  Selanjutnya  struktur  V-EBF  mencapai nilai ultimate pada displacement sebesar  332,748  mm dengan base force sebesar 13.832,371 kN. Sehingga dari hasil  analisis  dapat  diketahui  daktilitas  dari  struktur  V- EBF adalah sebesar 6,936.
4. Pemodelan  dan  analisis  portal  1  lantai  dengan  Abaqus CAE spesimen V-EBF-WF menggunakan dimensi yang sebelumnya  dianalisis  pada  SAP  2000  yaitu  kolom  KC 800x300x14x26, balok dan bracing WF 600x200x11x17, serta link WF  500x200x10x16,  menghasilkan  performa kapasitas  geser  maksimum  sebesar  4.782,61  kN  pada rotasi  sebesar  0,0399  rad,  mampu  mendisipasi  energi sebesar 2.328,243 kN.m, serta mempunyai nilai daktilitas sebesar 7,143. Elemen yang mengalami kegagalan terle- bih dahulu adalah elemen link, sehingga struktur  sesuai dengan konsep Eccentrically Braced Frames (EBF).

## Daftar Pustaka
[1] M. Bruneau, Ductile Design of Steel Structures, New York: Mc Graw Hill, 2011.
[2] B.  Suswanto,  J.  Rafael  and  W.  Sutrisno,  Sistem Struktur  Eccentrically  Braced  Frames,  Surabaya, 2018.
[3] M. Musmar, “Effect of Link on Eccentrically Braced Frames,” Journal of Engineering Sciences, Vols. 40, 1 (1), pp. 35-43, 2012.
[4] N.  Mansour,  C.  Christopolous  and  R.  Tremblay, “Experimental Validation of Replaceable Shear Links for  Eccentrically  Braced  Steel  Frames,”  Journal  of Structural  Engineering,  vol.  137,  pp.  1141-1152, 2011.
[5] F.  Wang,  “Cyclic  Behaviour  of  Y-Shaped Eccentrically  Braced  Frames  Fabricated  with  High- Strength Steel Composite,” Journal of Constructional Steel Research, vol. 120, pp. 176-187, 2016.
[6] M.  Shayanfar,  A.  Rezaeuan  and  Z.  A,  “Seismic Performance  of  Eccentrically  Braced  Frames  with Vertical  Link  Using  PBPD  Method,”  The  Structural Design of Tall and Special Buildings, 2012.
[7] B.  Suswanto,  A.  A.R.  and  E.  Wahyuni,  “Numerical Behavior Study of Short Link, Intermediate Link, and Long  Link  in  Eccentrically  Braced  Frames  Steel Structure,”  International  Journal  of  Applied Engineering  Research  ISSN  0973-4562,  vol.  12,  pp. 11460-11471, 2017.
[8] AISC341,  Seismic  Provisions  for  Structural  Steel Buildings, Chicago: AISC, 2016.
[9] SNI1727-2018,  Beban  Minimum  untuk  Perencanaan Gedung  dan  Struktur  Lain,  Jakarta:  Badan Standarisasi Nasional, 2018.
[10] SNI1726-2019,  Tata  Cara  Perencanaan  Ketahanan Gempa  untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non Gedung, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2019.
[11] R.  Montouri,  E.  Nastri  and  V.  Pilusi,  “Theory  of Plastic  Mechanism  Control  for  Eccentrically  Braced Frames  with  Inverted  Y-Scheme,”  Journal  of Constructional Steel Research 92, pp. 122-135, 2014.
[12] J. Bathe, Finite Element Procedures, United Stated of America: Prentice Hall, 2012.
[13] SNI1729-2015,  Spesifikasi  untuk  Bangunan  Gedung Baja Struktural, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2015.