Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats

## Studi Numerik Performa Rangka Bresing Eksentrik Link Vertikal Profil Tubular
Dzul Fikri Muhammad 1,* , Budi Suswanto 1
Departemen Teknik Sipil, Insitut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 Koresponden*, Email: dzulfikrimuhammad@gmail.com
Info Artikel Abstract
Diajukan                   4 Desember 2019
Diperbaiki                   30 Januari 2020 Disetujui                     30 Januari 2020 Keywords: eccentrically braced frame, earthquake rehabilitation, finite element method, hysteresis curve Eccentrically  Braced  Frames  (EBF)  have  been  used  as  earthquake  suppression  systems, especially in buildings. This system relies on yielding at link. EBF with horizontal link  has important weaknesses to review. In the event of an earthquake that causes the link beam to rotate vertically, causing the structure above the beam damaged. Also it is not easy to repair the beam link at H-EBF after a severe earthquake. To overcome the problems in the H-EBF system,  a  new  system  was  proposed,  called  Vertical-EBF  (V-EBF).  Links  with  WF  and tubular  profiles  are  two  profiles  commonly  used  in  structures.  In  this  research,  EBF specimen  modeling  with  tubular  profile  vertical  links  was  compared  with  EBF  horizontal links. The results showed a structure with V-EBF had a lighter weight. Yielding only occur at link so its better for earthquake rehabilitation.
Kata kunci: rangka bresing eksentrik, rehabilitasi gempa, metode elemen hingga, kurva histeresis

## Abstrak
Eccentrically Braced Frames (EBF) telah digunakan sebagai sistem penahan beban gempa, terutama  pada  bangunan  gedung.  Sistem  ini  mengandalkan  pada  lelehnya  link  terlebih dahulu.  EBF  dengan link horizontal  (H-EBF)  memiliki  kelemahan  yang  penting  untuk ditinjau.  Pada  saat  terjadi  gempa  bumi  yang  menyebabkan link balok  akan  memutar secara vertikal sehingga menyebabkan struktur diatas balok akan rusak. Selain itu tidak mudah  memperbaiki link balok  di  H-EBF  setelah  gempa  bumi  yang  parah.  Untuk mengatasi  masalah  dalam  sistem  H-EBF,  terdapat  sistem  yang  telah  diusulkan,  disebut Vertikal-EBF (V-EBF). Link dengan profil WF dan tubular adalah dua profil yang biasa digunakan  pada  struktur.  Pada  penelitian  ini  dilakukan  pemodelan  spesimen  EBF link horizontal  dibandingkan  dengan  EBF  dengan link vertikal  berprofil  tubular.  Hasil penelitian menunjukkan  struktur dengan  V-EBF memiliki  berat  lebih  ringan.  Pelelehan pada V-EBF hanya terjadi pada bagian link sehingga lebih baik dalam rehabilitasi gempa.

## 1. Pendahuluan
Eccentrically  Btaced  Frame (EBF)  telah  digunakan sebagai  sistem  penahan  gempa,  terutama  pada  bangunan gedung[1].  Sistem  ini  telah  terbukti  memberikan  daktilitas dan disipasi energi  yang baik pada gempa  dan perilakunya telah  diteliti[2].  Saat  terjadi  beban  gempa, link pada  EBF akan  berfungsi  sebagai  sekring  daktail,  berotasi  plastis sementara  komponen  struktur  lain  akan  tetap  elastis[3],[4]. Sistem  ini  menyediakan  kekakuan  seperti  rangka  bresing konsentrik  (CBF)  dan  juga  memiliki  daya  serap  energi seperti rangka penahan momen (MRF)[5], Sehingga sistem ini  bisa  disebut  dengan  sistem hybrid .  Terdapat  3  tipe link yaitu link geser,  menengah, dan  lentur[6]. Link geser  lebih stabil  dan  daktail  [7],[8]. Perilaku  histeresis  yang  sangat baik dari Eccentrically Braced Frames (EBF) menggunakan link geser  telah  menjadi  sistem  alternatif  yang  efektif daripada  sistem    rangka  penahan  momen  maupun  struktur rangka bresing konsentris[9]. Namun pola keruntuhan pada rangka bresing eksentrik yang mengandalkan link horizontal (H-EBF) pada umumnya akan merusak struktur yang berada diatasnya  seperti  digambarkan  pada  pola  keruntuhan
menurut Bosco dan Rossi[10] seperti terlihat pada Gambar 1 .
.
Gambar 1 . Pola Keruntuhan EBF dengan Link Horizontal Sumber: Bosco dan Rossi[10]
Struktur  yang  sensitif  seperti  pembangkit  listrik memerlukan  struktur  yang  tetap  berada  di  tempatnya  agar tetap berfungsi  dengan baik [9]. Sehingga pola keruntuhan H-EBF  tidak  memungkinkan  dalam  rehabilitasi  gempa untuk  struktur ini . Sistem rangka  bresing eksentrik dengan link vertikal  (V-EBF)  memiliki  keruntuhan  yang  berbeda dengan H-EBF menurut Gambar 2 pada penelitian Rosario [11] pada tahun 2014.  Dalam sistem ini, bresing berbentuk
Dzul Fikri Muhammad dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (95-106) 96
V  terbalik  melekat  pada  balok  lantai  melalui  panel  geser. Deformasi inelastik intensif hanya terjadi di panel geser dan energi internal diserap oleh bagian ini[9] .
Gambar 2. Mode Kegagalan frame V-EBF[11] Sumber: Montouri dkk.[11]
Montuori dkk [11]melakukan analisa Push Over pada portal rangka bresing eksentrik dengan link vertical seperti terlihat pada Gambar  3 .  Pada  penelitian  ini  memakai  rumus panjang link yaitu
e = 1.6 M p /V p (1)
dimana:
𝑀 = Kapasitas Momen Plastis 𝑉 = Kapasitas Geser Plastis
e = Panjang Link
Gambar 3. Mode Kegagalan Portal V-EBF[2] Sumber: Bowkamp dkk. 2016
Pada penelitian ini diturunkan rumus panjang link untuk link geser vertikal, yaitu:
𝑒  ≤ . = 1.2 (2)
dimana:
𝑀 = Kapasitas Momen Plastis 𝑉 = Kapasitas Geser Plastis e
= Panjang Link
Selain  itu  Bowkamp[2]  menyimpulkan  bahwa  V-EBF terindikasi  sebagai  sistem  daktail  dengan  rasio  daktilitas tinggi dan dapat mendisipasi energi dengan grafik hysteresis yang  stabil  tanpa pinching sampai  terjadi  kegagalan ( Gambar 4 ).
Gambar 4 . Leleh pada Link V-EBF [2] Sumber: Bowkamp dkk., [2]
Suswanto[12]  pada  tahun  2018  melakukan  penelitian perbandingan link dengan profil WF dan profil tubular. Link dengan profil tubular mempunyai nilai daktilitas yang lebih baik  daripada link dengan  profil  WF[12]. Link dengan panjang  melebihi  batas  ketentuan link pendek  atau link geser tidak dapat mencapai gaya geser nominal  baik dengan profil  WF  dan  profil  tubular[12].  Sehingga  dengan link berprofil  tubular, link tipe  geser  tetap  lebih  baik  dalam menahan  gaya  geser  daripada link menengah  dan link panjang.  Berdasarkan  hasil  penelitian  Suswanto  dkk[12]. pada  tahun  2018,  saat  beban  rotasi  diberikan  kepada link pendek, gaya geser pada link WF berkurang rata-rata 2.75% setiap  langkah,  ini  terjadi  karena  tekuk  lokal  pada  WF. Sementara itu, gaya geser pada link tubular lebih stabil saat penambahan  beban  rotasi  siklik,  sehingga  dapat disimpulkan bahwa link pendek  tubular  memiliki  daktilitas yang  lebih  baik  daripada link WF  ( Gambar  5 ).  Sehingga perlu  dilakukan  penelitian  untuk  mengetahui  bagaimana performa link vertikal  profil  tubular  pada  struktur  rangka bresing  eksentrik.  Persamaan  konstitutif  baja  tegangan regangan  dapat  didekati  dengan  persamaan  Mander[13] dalam Rofiq dkk [14].
a. Elastic Loading ( 0 ≤  s ≤  y ) f s = E s  s (3)
b. Yield Plateu (  y ≤  s ≤  sh ) f s = f y (4)
c. Strain Hardened Curve (  sh ≤  s ≤  su ) f s = f su + (f y – f su ) ℇ ℇ ℇ ℇ (5)
a. b.                                           c. Gambar 5. a. Denah Pemodelan Makro b. Portal Rangka Bresing Eksentrik Link Horizontal c. Portal Rangka Bresing Eksentrik Link Vertikal Profil Tubular Sumber: Hasil Analisis 𝑃 =   𝐸 ℇ ℇ (6) Dimana: f su : Tegangan Ultimit Baja f y
: Tegangan leleh
E s
: Modulus elastisitas baja.
 sh : Regangan baja saat awal stain hardening  su : Regangan baja ultimit f s
: Tegangan baja  s
: Regangan baja

## 2. Metode
Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  analisa  metode elemen  hingga  secara  makro  dan  mikro.  Analisa  makro
menggunakan  gedung  dengan  tiga  portal  3  dimensi berjumlah 10 lantai dengan bentang 8 meter.
Portal  rangka  bresing  eksentrik  berada  di  tengah  pada masing-masing portal tepi pada arah x dan arah y. Link pada pemodelan  rangka  bresing  eksentrik  menggunakan link pendek  dengan  rumus  panjang link e=  1.6  Mp/Vp. Pemodelan yang dilakukan yaitu Rangka Bresing Eksentrik Link Horizontal  (H-EBF)  dan  Rangka  Bresing  Eksentrik Link Vertikal  Profil  Tubular  (V-EBF)  seperti  ditunjukkan pada  Gambar  5.  Model  tersebut  akan  dimodelkan  secara  3 dimensi.  Pada  model  tersebut  akan  menggunakan  denah, pembebanan,  dan  material  yang  sama.  Pada  pemodelan  ini elemen  kolom  (K)  menggunakan  profil King  Cross (KC), elemen  balok  induk  (BI)  dan  balok  anak  (BA) menggunakan  profil Wide  Flange (WF),  elemen link pada Tabel 1. Profil Rangka Bresing Eksentrik Link Horizontal (H-EBF) Lantai Kolom Balok Bresing Link 1-4 KC 800.300.14.26 WF 488.300.18.11 WF 488.300.18.11 WF 488.300.18.11 (e = 1.25 m) 5-7 KC 588.300.12.20 WF 390.300.16.10 WF 390.300.16.10 WF 390.300.16.10 (e = 1.25 m) 8-10 KC  488.300.11.18 WF 400.200.13.8 WF 400.200.13.8 WF 400.200.13.8 (e = 1m)
Sumber: Hasil Analisis
Tabel 2. Profil Rangka Bresing Eksentrik Link Vertikal Profil Tubular (V-EBF) Lantai Kolom Balok Bresing Link 1-4 KC 700.300.13.24 WF600.200.17.11 WF 600.200.17.11 RHS 300.200.12.12 (e = 0.4 m) 5-7 KC 588.300.12.20 WF 450.200.14.9 WF 450.200.14.9 RHS 300.200.8.8 (e = 0.4 m) 8-10 KC 488.300.11.18 WF 400.200.13.8 WF 400.200.13.8 RHS 300.200.6.6 (e = 0.4 m)
Sumber: Hasil Analisis
Dzul Fikri Muhammad dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (95-106) 98
Gambar 6. Portal pemodelan mikro rangka bresing eksentrik a. Link Horizontal b. Link vertikal profil tubular Sumber: Hasil Analisis
EBF Horizontal menggunakan profil Wide Flange (WF), EBF  Vertikal  menggunakan Rectangular  Hollow  Section (RHS) dengan profil seperti ditunjukkan pada Tabel 1 dan 2 . Seluruh elemen menggunakan BJ 41 fy = 250 MPa fu = 410 MPa. Pada pemodelan makro akan dilakukan beberapa kontrol yang terdiri dari:
1. Kontrol Partisipasi Massa
2. Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum
3. Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental
4. Kontrol Simpangan Antar Lantai
Kemudian  selanjutnya dilakukan  pengecekan  profil  dan
Push  over. Evaluasi  hasil  permodelan  SAP  2000  berisi perbandingan perilaku dari spesimen penelitian.
Perbandingan perilaku spesimen terdiri dari:
1. Perpindahan Lateral
2. Simpangan Antar Lantai
3. Perbandingan efisiensi / berat.
Setelah mekanisme runtuh secara global pada pemodelan struktur  sesuai  dengan  metodologi  desain,  maka  dilakukan pemodelan  mikro.  Pada  pemodelan  ini  akan  dimodelkan satu  portal  seperti  pada Gambar  6 dengan  ukuran  profil sama  dengan  pemodelan  makro  pada  lantai  1-4  seperti ditunjukkan pada Tabel 3 . Pemodelan yang dilakukan yaitu membandingkan  perilaku  pada  H-EBF  dan  V-EBF.  Pada pemodelan  Abaqus  diperlukan  beberapa  penyesuaian  di dalam software antara lain:
1. Model Geometry
Model geometri pada kedua pemodelan yaitu satu portal pada  lantai  bawah  dari  pemodelan  3D  seluruh  rangka. Dengan bentang balok 8 meter dan tinggi kolom 4 meter seperti ditunjukkan pada Gambar 6 .
2. Model Meshing
Meshing  pada frame dimodelkan  dengan  tipe  C3D8R. ukuran meshing sebesar 100 mm.
3. Material properties
Material yang digunakan adalah BJ 41 dengan fy = 250 MPa  dan fu =  410  MPa. Input pada  bagian  elastic menggunakan  modulus  elastisitas  sebesar  200000  MPa dan  0.3  untuk  nilai poisson  ratio. Input pada  bagian plastic material  menggunakan  data fy dan  regangan plastis material ( Tabel 4 ).
Tabel  4 . Input material pada pemodelan mikro [15]
No. Yield Stress Plastic Strain 1 250 0 2 251 0.015 3 345 0.04 4 410 0.1
Sumber: Suswanto dkk.[12] 4. Interaction
Sambungan  antar  elemen  struktur  dimisalkan  dengan sambungan  las  atau  menempel  sempurna.  Sehingga interaksi antar elemen pemodelan menggunakan tipe tie constraint.
5. Boundary Condition (BC)
Pada dasar kedua kolom menggunakan BC tipe encastre dan  pada  kedua  kolom  bagian  atas  menggunakan  BC tipe displacement. Fungsi  BC  pada  dasar  kolom  yaitu mengikat seperti jepit pada dasar kolom pada umumnya. Pada  BC  kolom  bagian  atas  berfungsi  sebagai pembebanan  AISC Seismic  Provision 2010  seperti ditunjukkan  pada Gambar  7 .  Pembebanan  dari  AISC Seismic  Provision 2010  akan  dikonversi  menjadi displacement . Nilai displacement ini akan menjadi input pada pemodelan mikro.
Tabel 3. Profil Spesimen Pemodelan Mikro Kode Jenis EBF Kolom Balok Bresing Link H-EBF EBF Link Horizontal KC 800.300.14.26 WF 488.300.18.11 WF 488.300.18.11 WF 488.300.18.11 (e = 1.25 m) V-EBF EBF Link Vertikal KC 700.300.13.24 WF 600.200.17.11 WF 600.200.17.11 RHS 300.200.12.12 (e = 0.4 m)
Sumber: Hasil Analisis
Dzul Fikri Muhammad dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (95-106)
Gambar 7. Pembebanan Pada Pemodelan Mikro[6] Sumber: AISC 2010 Seismic Provision
3. Hasil dan Pembahasan a. Pemodelan Makro Dari Gambar  9 dan 10 dapat  dilihat  bahwa  nilai deformasi lantai arah x dan arah y pada H-EBF dan V-EBF terlihat  saling  berhimpit.  Sehingga  dapat  dikatakan deformasi lantai arah x pada kedua pemodelan hampir sama.
Pada Gambar  11 dapat  dilihat  bahwa  nilai  deformasi antar lantai arah x pada H-EBF dan V-EBF pada lantai 1,2, dan 6 memiliki nilai yang hampir sama. Pada lantai 3,4, dan 5  H-EBF  memiliki  nilai  lebih  besar.  Pada  lantai  7-atap  V- EBF memiliki nilai lebih besar.
Gambar 8. Pemodelan Makro 3D; a. H-EBF, b. V-EBF Sumber: Hasil Analisis
Gambar 9. Perbandingan Deformasi Lantai Arah X
Sumber: Hasil Analisis
Gambar 10. Perbandingan Deformasi Lantai Arah Y Sumber: Hasil Analisis
Gambar 11. Perbandingan Deformasi Antar Lantai Arah X Sumber: Hasil Analisis
Pada Gambar  12 dapat  dilihat  bahawa  nilai  deformasi antar lantai arah y pada H-EBF dan V-EBF pada lantai 1,2, 9, dan 10 memiliki nilai yang hampir sama. Pada lantai 3,4, dan  5  rangka  bresing  eksentrik  memiliki  nilai  lebih  besar. Pada  lantai  6,7,8,9,  dan  atap  V-EBF  memiliki  nilai  lebih besar.
-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0 10 20 30
40 50 60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 5 10 15 20 25 30 35 L an ta i Deformasi Lantai Arah X (mm) H-EBF V-EBF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 5 10 15 20 25 30 35 L an ta i Deformasi Lantai Arah Y (mm) H-EBF V-EBF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 5 10 15 20 L an ta i Deformasi Antar Lantai Arah X (mm) H-EBF V-EBF
Dzul Fikri Muhammad dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (95-106) 100
Gambar 12 . Perbandingan Deformasi Antar Lantai Arah Y Sumber: Hasil Analisis
Gambar  13. Perbandingan  Berat  Struktur  H-EBF  dan  V- EBF Sumber: Hasil Analisis
Pada  gambar  13  dapat  dilihat  bahwa  dari  hasil pemodelan  yang  dilakukan,  berat  struktur  pada  H-EBF sebesar  3868740.3  Kg  dan  berat  V-EBF  didapatkan 3834700.47  Kg.  Berdasarkan  hasil  diatas,  maka  dengan denah  struktur,  pembebanan,  dan  material  yang  sama,  V- EBF  mempunyai  berat  struktur  yang  lebih  ringan  sebesar 34089,83 Kg.
Pada  masing-masing  pemodelan  terdapat  kolom berwarna  hijau  pada  lantai  1.  Warna  biru  pada  pemodelan menandakan bahwa profil aman untuk menahan beban yang bekerja  pada  gedung  tersebut.  Pada  kedua  pemodelan terdapat  kolom  berwarna  hijau  pada  lantai  dasar.  Pada pemodelan  rangka  bresing  eksentrik  profil  tubular  terdapat balok  berwarna  hijau  pada  portal  rangka  bresing  eksentrik pada lantai 2-7.
Pada  pemodelan  H-EBF  pelelehan  pertama  terjadi  di elemen  struktur link pada  lantai  2.  Simpangan  pada  kolom pada lantai paling atas adalah 121.01 mm. Simpangan antar lantai pada kolom yang terdapat pada frame yang memiliki link leleh di lantai 2 adalah 13 mm. mekanisme runtuh pada
pemodelan  H-EBF  telah  memenuhi  syarat  yaitu  leleh  pada link terlebih dahulu.
Gambar 14. Steel Check Design Pemodelan Makro; a. H- EBF, b. V-EBF Sumber: Hasil Analisis
Gambar 15. Leleh Awal Push Over Pemodelan ; a. H-EBF, b. V-EBF
Sumber: Hasil Analisis
Pelelehan  pertama  terjadi  di  elemen  struktur link pada lantai  2.  Simpangan  pada  kolom  pada  lantai  paling  atas adalah 66.92 mm. Simpangan antar lantai pada kolom yang terdapat  pada frame yang  memiliki link leleh  di  lantai  2 adalah 6.6 mm. mekanisme runtuh pada pemodelan rangka bresing eksentrik vertikal telah memenuhi syarat yaitu leleh pada link terlebih dahulu.
Pada  pemodelan  H-EBF  pelehan  mode  akhir  terjadi  di elemen struktur link pada lantai 1-6, balok pada lantai 2 dan 3,  dan  kolom  pada  lantai  1  pada frame rangka  bresing eksentrik.  Simpangan  pada  kolom  pada  lantai  paling  atas adalah  236.37  mm.  Simpangan  antar  lantai  pada  kolom
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 5 10 15 20 L an ta i Deformasi Antar Lantai Arah Y (mm) H-EBF V-EBF 3868.74 3834.70 0 1000 2000 3000 4000 5000 H-EBF V-EBF Berat Struktur (ton)
yang terdapat pada frame yang memiliki link leleh di lantai 2 adalah 42.8 mm.
Gambar 16. Leleh Akhir Push Over Pemodelan Makro

## Sumber: Hasil Analisis
Pelelehan  mode  akhir  terjadi  di  elemen  struktur link pada  lantai  1-6.  Simpangan  pada  kolom  pada  lantai  paling atas adalah 109.82 mm. Simpangan antar lantai pada kolom yang terdapat pada frame yang memiliki link leleh di lantai 2  adalah  16.6  mm.  Pada  pemodelan  V-EBF  terbentuknya sendi plastis hanya terjadi pada link . Untuk elemen struktur lainnya tidak terbentuk sendi plastis.
Pelehan mode akhir terjadi di elemen struktur link pada lantai  1-6.  Simpangan  pada  kolom  pada  lantai  paling  atas adalah  109.82  mm.  Simpangan  antar  lantai  pada  kolom yang terdapat pada frame yang memiliki link leleh di lantai 2  adalah  16.6  mm.  Pada  pemodelan  V-EBF  terbentuknya sendi plastis hanya terjadi pada link . Untuk elemen struktur lainnya tidak terbentuk sendi plastis.
Pada Tabel  5 dapat  dijelaskan  bahwa  Awal  Leleh adalah  deformasi  pada  struktur  saat  terjadi  pada  kolom bagian  atas  saat  mode  awal  terjadinya  sendi  plastis seperti ditunjukkan  pada Gambar  15 .  leleh  terakhir  adalah deformasi pada kolom bagian atas struktur saat mode akhir terjadinya sendi plastis dalam analisa push over seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16 . Daktilitas diambil dari nilai  leleh terakhir dibagi dengan  Awal Leleh.
Tabel 5. Perbandingan Nilai Daktilitas H-EBF dan V-EBF pada Pemodelan Makro
Rangka  Awal Leleh (mm)  Leleh Terakhir (mm) Daktilitas  Selisih (%) H-EBF 121.03 236.38 1.953 15.97 V-EBF 66.92 109.83 1.641 Sumber: Hasil Analisis
Pola  Keruntuhan  pada  V-EBF  tidak  menyebabkan struktur  lainnya  leleh.  Sehingga  V-EBF  lebih  mencegah kerusakan pada struktur lain. Sehingga lebih dimungkinkan saat melakukan rehabilitasi struktur setelah gempa terjadi. H-EBF  memiliki  nilai base  shear sebesar  9543.826  KN lebih  besar  daripada  V-EBF  sebesar  6250.416  KN. Sehingga  H-EBF  lebih  rentan  terhadap  beban  gempa daripada V-EBF.

## b. Pemodelan Mikro
Pada  spesimen  rangka  bresing  eksentrik link horizontal (H-EBF),  elemen  struktur link pada frame mencapai tegangan maksimum 250 MPa saat deformasi portal kolom 8  mm  seperti  ditunjukkan  pada Gambar  18 pada  bagian atas  kolom.  Elemen  balok,  kolom,  dan  bresing  belum mengalami  pelelehan  dengan  tegangan  maksimum  yang terjadi  adalah  229  MPa,  Elemen link mencapai  tegangan maksimum 250 MPa seperti ditunjukkan pada Gambar 17 , dimana sesuai dengan fy material yang digunakan yaitu BJ- 41.  Pada  pola  keruntuhan  spesimen  H-EBF  telah  sesuai dengan  metodologi  desain  rangka  bresing  eksentrik,  yaitu leleh pada link terlebih dahulu sehingga elemen struktur lain direncanakan  mencapai  tegangan  leleh  sesudah link mencapai  tegangan  maksimum  250  MPa.  Setelah link mencapai  tegangan  maksimum  250  MPa  maka  dilanjutkan pembebanan  sampai link mengalami  tegangan  maksimum 410 MPa.
Gambar  17. Tegangan  pada frame H-EBF  saat Link mencapai tegangan maksimum 250 MPa Sumber: Hasil Analisis
Gambar  18. Perpindahan Frame H-EBF  saat  L ink mencapai tegangan maksimum 250 MPa Sumber: Hasil Analisis
Gambar  19. Tegangan  pada frame H-EBF  saat Link Mencapai Tegangan Maksimum 410 MPa Sumber: Hasil Analisis
Gambar  20. Perpindahan Frame H-EBF  saat Link Mencapai Tegangan Maksimum 410 MPa Sumber: Hasil Analisis
Pada  spesimen  rangka  bresing  eksentrik link horizontal (H-EBF), elemen struktur pada frame runtuh pada link pada deformasi  portal  18.8  mm  seperti  ditunjukkan  pada Gambar 19 pada bagian atas kolom. Elemen balok, kolom, dan bresing belum mengalami keruntuhan dengan tegangan maksimum  yang  terjadi  adalah  375.9  MPa,  elemen  link mencapai tegangan maksimum 410 MPa seperti ditunjukkan pada Gambar  20 dimana  sesuai  dengan  fu  material  yang digunakan yaitu BJ-41. Pemodelan frame H-EBF pada saat link mencapai 410 MPa, bagian link tidak mengalami putus. Pembebanan  pada frame dijalankan  sampai  rotasi  kolom mencapai  0.04  sesuai  pada  AISC loading  protocol .  Pada pola  keruntuhan  spesimen  H-EBF  telah  sesuai  dengan metodologi  desain  rangka  bresing  eksentrik,  yaitu  leleh pada link terlebih dahulu.
Kurva  histeresis  pada Gambar  21 didapatkan  dengan mengkombinasikan  nilai reactional  force (RF)  pada  dasar kolom frame dengan  nilai  displacement  pada  ujung  kolom atas  (U).  Kondisi link mencapai  tegangan  maksimum  250 MPa  pada  saat  rotasi  kolom  bernilai  0.0029.  Kondisi link mencapai  tegangan  maksimum  410  MPa  saat  rotasi  kolom bernilai  0.00552.  Nilai  rotasi  tersebut  didapatkan  dari nilai defromasi yang dikonversi menjadi rotasi. Pada perpindahan sebesar  160  mm  atau  rotasi  kolom  sebesar  0.04  didapat reaksi dasar maksimum pada frame H-EBF sebesar 5179.33 KN seperti ditunjukkan pada Gambar 21 .
Gambar 21. Kurva Histeresis H-EBF

## Sumber: Hasil Analisis
Pada spesimen rangka bresing eksentrik link vertikal (V- EBF),  elemen  struktur  pada frame leleh  pertama  pada link pada  deformasi  portal  5.259  mm  seperti  ditunjukkan  pada Gambar 23 pada bagian atas kolom. Elemen link mencapai tegangan 250 MPa, dimana sesuai dengan fy material yang digunakan yaitu BJ-41 seperti ditunjukkan pada Gambar 22. Elemen  struktur  balok,  kolom,  dan  bresing  belum mengalami  pelelehan  dengan  tegangan  maksimum  yang terjadi adalah 229.2 MPa.
Gambar  22. Tegangan  pada frame V-EBF  saat  L ink mencapai tegangan maksimum 250 MPa Sumber: Hasil Analisis
Pada  pola  keruntuhan  spesimen  V-EBF    telah  sesuai dengan  metodologi  desain  rangka  bresing  eksentrik,  yaitu leleh pada link terlebih dahulu.
Gambar 23. Perpindahan Frame V-EBF saat link mencapai tegangan maksimum 250 MPa Sumber: Hasil Analisis
-6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 R ea ct io n Fo rc e (K N ) Rotation (Rad)
Dzul Fikri Muhammad dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (95-106)
Pada spesimen rangka bresing eksentrik link vertikal (V- EBF),  elemen  struktur  pada frame runtuh  pada  link  pada deformasi  portal  14.5  mm  pada  bagian  atas  kolom  seperti ditunjukkan  pada Gambar  25 .  Elemen  balok,  kolom,  dan bresing  belum  mengalami  keruntuhan  dengan  tegangan maksimum  yang  terjadi  adalah  341.8  MPa.  Elemen  link mencapai  tegangan  maksimum  410  MPa,  dimana  sesuai dengan fu material  yang  digunakan  yaitu  BJ-41  seperti ditunjukkan  pada Gambar  24 .  Pemodelan frame V-EBF pada  saat link mencapai  410  MPa,  bagian link tidak mengalami  putus.  Pembebanan  pada frame dijalankan sampai  rotasi  kolom  mencapai  0.04  sesuai  pada  AISC loading protocol .
Gambar  24. Tegangan  pada frame V-EBF  saat link mencapai tegangan maksimum 410 MPa Sumber: Hasil Analisis
Gambar 25. Perpindahan Frame V-EBF saat link mencapai tegangan maksimum 410 MPa

## Sumber: Hasil Analisis
Pada  pola  keruntuhan  spesimen  V-EBF  telah  sesuai dengan  metodologi  desain  rangka  bresing  eksentrik,  yaitu leleh pada link terlebih dahulu.
Kurva  histeresis  pada Gambar  26 didapatkan  dengan mengkombinasikan  nilai reaction  force (RF)  pada  dasar kolom frame dengan  nilai displacement pada  ujung  kolom atas  (U).  Elemen  link  mencapai  tegangan  maksimum  250 MPa  saat  rotasi  kolom  bernilai  0.0013  dan  mencapai tegangan  maksimum  410  MPa  saat  rotasi  0.00373.  Nilai rotasi tersebut didapatkan dari deformasi yang dikonversikan menjadi rotasi. Pada perpindahan sebesar 160
mm  atau  rotasi  kolom  sebesar  0.04  didapat  reaksi  dasar maksimum pada frame V-EBF sebesar 4165.85 KN seperti ditunjukkan pada Gambar 26 .
Gambar 26. Kurva Histeresis V-EBF
Sumber: Hasil Analisis
Nilai reaction  force maksimum  saat  rotasi  kolom  0.04 pada  spesimen  H-EBF  memiliki  nilai  lebih  besar  1013.48 KN  dibandingkan  dengan  spesimen  V-EBF  atau  sebesar 19.57%.
Tabel  6. Perbandingan Reaction  Force maksimum  H-EBF dan V-EBF saat rotasi kolom 0.04
Tipe Struktur Base Shear (KN) Selisih (%) H-EBF 5179.33 19.57 V-EBF 4165.85

## Sumber: Hasil Analisis
Dari Tabel  6 dapat  dijelaskan  bahwa Reaction  Force pada  rangka  bresing  eksentrik  horizontal  (H-EBF)  lebih besar dari rangka bresing horizontal tubular (V-EBF) karena pada  pemodelan  makro  semakin  bertambahnya  berat  pada struktur  mengakibatkan  bertambahnya  reaksi  dasar  pada kolom.
Berdasarkan  luasan  kurva  histeresis  pada Gambar  27 didapatkan besar energi disipasi saat rotasi kolom 0.04 pada spesimen  H-EBF  adalah  24641.10  KNm,  sedangkan  pada spesimen  V-EBF  1  energi  disipasi  didapatkan  sebesar 19492.71KNm.
-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
R ea ct io n Fo rc e (K N ) Rotation (Rad)
Dzul Fikri Muhammad dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (95-106) 104
Gambar 27 Kurva Histeresis H-EBF dan V-EBF 1
Sumber: Hasil Analisis
Tabel 7. Perbandingan Deformasi frame H-EBF dan V-EBF Saat  Link  Mencapai  Tegangan  maksimum  250  Mpa  dan maksimum 410 MPa Spesimen Deformasi Selisih (%) Link 250 MPa (mm) Link 410 MPa (mm) Link 250 MPa Link 410 MPa H-EBF 11.05 22.09 11.05 22.09 V-EBF 5.25 14.9 Sumber: Hasil Analisis
Energi  disipasi  maksimum  saat  rotasi  kolom  0.04  pada spesimen  H-EBF  lebih  besar  daripada  spesimen  V-EBF dengan selisih 5148.38KNm seperti ditunjukkan pada Tabel 8 atau sebesar 20.89%.
Selisih  perpindahan  portal  seperti  ditunjukkan  pada Tabel 7 saat link leleh yaitu 5.8 mm atau 11.05%, saat link runtuh sebesar 7.19 mm atau 22.09%.
Tabel 8. Perbandingan Energi Disipasi H-EBF dan V-EBF
Tipe Struktur Energi Disipasi (KNm) Selisih (%) H-EBF 24641.10 20.89 V-EBF 19492.71 Sumber: Hasil Analisis

## 4. Simpulan
Berdasarkan  hasil  pemodelan  makro  dan  mikro,  maka didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. V-EBF  mempunyai  berat  struktur  yang  lebih  ringan sebesar 34089,83 Kg atau 0.88% dari berat H-EBF.
2. Saat pemodelan makro V-EBF memiliki nilai daktilitas lebih  kecil  daripada  H-EBF  dengan  selisih  0.31  atau
15.97% dari nilai daktilitas  H-EBF. Sendi plastis  pada V-EBF  hanya  terjadi  pada link saja.  Sehingga  lebih baik dalam rehabilitasi gempa.
3. Saat  pemodelan  mikro,  V-EBF  memiliki  perpindahan lantai  lebih  kecil  daripada  H-EBF  dengan  prosentase 11.05%  saat link mencapai  tegangan  maksimum  250 MPa  dan  22.09%  saat limk mencapai  tegangan maksimum  410  MPa.  Sehingga  V-EBF  memiliki kekakuan lebih besar daripada H-EBF.
4. V-EBF memiliki nilai base shear lebih kecil 19.57 % daripada  H-EBF.  Energi  disipasi  pada  V-EBF  lebih kecil 20.89%.

## Daftar Pustaka
[1] J.  W.  Berman  and  M.  Bruneau,  “Tubular  Links  for Eccentrically  Braced  Frames  .  I :  Finite  Element Parametric Study,” pp. 692–701, 2008.
[2] J.  Bouwkamp,  M.  Ghasem,  and  A.  Ghamari,  “Case Studies  in  Structural  Engineering  An  analytical model  for  inelastic  cyclic  response  of  eccentrically braced  frame  with  vertical  shear  link  (  V-EBF  ),” Tissue Cell , vol. 6, pp. 31–44, 2016.
[3] B.  Suswanto,  A.  Rizki,  E.  Wahyuni,  and  J.  Wilson, “Numerical  Behavior  Study  of  Short  Link  , Intermediate  Link  and  Long  Link  in  Eccentrically Braced  Frame  Steel  Structure,”  vol.  12,  no.  21,  pp. 11460–11471, 2017.
[4] P.  W.  Richards  and  C.  Uang,  “Testing  Protocol  for Short  Links  in  Eccentrically  Braced  Frames,”  no. August, pp. 1183–1191, 2006.
[5] E. Mohammadrezapour and F. Danesh, “Experimental investigation of bolted link-to-column connections  in  eccentrically  braced  frames,” J.
-6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
R ea ct io n F or ce ( K N ) Rotation (Rad) EBH EBV
Constr. Steel Res. , vol. 147, pp. 236–246, 2018.
[6] AISC  341-10  -  American  Institute  of  Steel Construction,  “Seismic  Provisions  for  Structural Steel  Buildings,” Seism.  Provisions  Struct.  Steel Build. , no. 1, p. 402, 2010.
[7] T. Okazaki, M. D. Engelhardt, A. Drolias, E. Schell, J. Hong, and C. Uang, “Experimental investigation of link-to-column  connections  in  eccentrically  braced frames,” J.  Constr.  Steel  Res. ,  vol.  65,  no.  7,  pp. 1401–1412, 2009.
[8] M.  A.  Musmar,  “Effect  Of  Link  On  Eccentrically Braced Frames,” vol. 40, no. 1, pp. 35–43, 2012.
[9] M.  Ghasem,  A.  Ghamari,  and  J.  Bouwkamp, “Investigating the nonlinear behavior of Eccentrically Braced Frame with vertical shear links ( V-EBF ),” J.
Build. Eng. , vol. 10, no. February, pp. 47–59, 2017.
[10]  M.  Bosco  and  P.  P.  Rossi,  “Seismic  behaviour  of eccentrically  braced  frames,” Eng.  Struct. ,  vol.  31, no. 3, pp. 664–674, 2009.
[11]  R.  Montuori,  E.  Nastri,  and  V.  Piluso,  “Theory  of plastic  mechanism  control  for  eccentrically  braced frames  with  inverted  y-scheme,” JCSR ,  vol.  92,  pp.
122–135, 2014.
[12]  B. Suswanto, A. R. Amalia, E. Wahyuni,  and  N. Al Farisy,  “Comparison  of  WF  &  tubular  links  on  the eccentrically brace frame system due to cyclic loads,” Int. J. Adv. Sci. Eng. Inf. Technol. , vol. 8, no. 3, pp. 799–804, 2018.
[13]  John  Barry  Mander,  “Seismic  Design  of  Bridge Piers.” University of Canterbury, 1983.
[14]  M. A. Rofiq, H. Alrasyid, D. Iranata, and D. Irawan, “Prediksi  Perilaku  Lentur  Kolom  Beton  Bertulang Mutu Tinggi Terhadap Kombinasi Beban Perpindahan Monotonik dan Aksial Rendah,” vol. 16, pp. 43–50, 2019.
[15]  B.  Suswanto,  J.  Wilson,  and  W.  Sutrisno, Sistem Struktur  Eccentrically  Braced  Frames  Teori  Dasar dan Analisis Elemen Hingga . Surabaya, 2018.