## Journal of Scientech Research and Development Volume 6, Issue 1, June 2024
P-ISSN: 2715-6974           E-ISSN: 2715-5846
Open Access at: http://idm.or.id/JSCR

## COMPARISON OF BEHAVIOR OF STEEL STRUCTURE SPLIT K-BRACED AND
V-BRACED ECCENTRIC TRUSS SYSTEM
PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR BAJA SISTEM RANGKA TERBREIS EKSENTRIS TIPE SPLIT K-BRACED DAN V-BRACED
Teguh Listiko Wijaya 1 , Nurul Rochmah 2
1) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya. E-mail: listiko23@gmail.com
2) Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya. E-mail: nurulita889@gmail.com

## ARTICLE INFO
ABSTRACT Keywords: Braces, Deflection, Steel, Structure Based  on  the  population  census  in  September  2020,  the  total population in Indonesia was recorded at 200.20 million people and population  growth  as  the  years  go  by  will  continue  to  increase. Building construction is needed to overcome the problem of limited land. In Indonesia, there are regulations and standards in building and  designing  earthquake-resistant  buildings,  namely  SNI  7860:
2020 concerning seismic provisions for structural steel buildings. This standard refers to AISC 341-16 Specification for Structural Steel Buildings. This regulation is devoted to ensuring that steel buildings do not collapse due to strong earthquake loads. Through these  regulations,  it  is  expected  to  minimize  the  occurrence  of damage  to  the  building  structure  and  loss  of  life  during  an earthquake.  The  purpose  of  this  study  is  to  determine  the performance of each type and find out which one is most efficient in resisting loads, especially earthquake loads. This study is a 10-story building that functions as a hotel and is located in Pasuruan, East Java. Based on the comparison of the results of the deviation in the two structures, the largest deviation  occurs in the structure that uses the V-Braced brace type with the difference in deviation that occurs in the two structures in the X direction is 10.57% and in the Y direction is 15.62%.
Copyright © 2024 JSR. All rights reserved .

## INFO ARTIKEL ABSTRAK
Kata kunci Bresing, Simpangan, Baja, Struktur Berdasarkan  sensus  penduduk  pada September 2020 tercatat jumlah penduduk  di  Indonesia  adalah  sebesar  200,20  juta  jiwa  dan pertumbuhan  penduduk  seiring  bertambahnya  tahun  akan  terus meningkat.  Pembangunan  gedung  dibutuhkan  untuk  mengatasi permasalahan keterbatasan lahan. Di Indonesia terdapat peraturan dan standar  dalam  membangun  dan  mendesain  bangunan  tahan  gempa. yaitu  SNI  7860:2020  tentang  ketentuan  seismik  untuk  bangunan gedung  baja  struktural.  Standar  ini  mengacu  pada  AISC  341-16 Specification  for  Structural  Steel  Buildings.  Peraturan  ini dikhususkan  untuk  menjamin  bangunan  gedung  baja  tidak  runtuh akibat beban gempa yang kuat. Melalui peraturan-peraturan tersebut diharapkan dapat meminimalisir terjadinya kerusakan pada struktur bangunan dan menelan korban jiwa saat terjadi gempa. Tujuan dari penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  kinerja  dari  tiap  tipe  dan mengetahui mana yang paling efisien dalam menahan beban terutama beban  gempa.  Penelitian  ini  merupakan  gedung  10  lantai  yang difungsikan  sebagai  hotel  dan  berlokasi  di  Pasuruan,  Jawa  timur. Berdasarkan  perbandingan  hasil  simpangan  pada  kedua  struktur tersebut,  maka  simpangan  yang  paling  besar  terjadi  pada  struktur yang menggunakan tipe bresing V-Braced dengan selisih simpangan yang terjadi pada kedua struktur di arah X adalah 10.57 % dan di arah Y adalah sebesar 15.62 %.
Copyright © 2024 JSR. All rights reserved .

## PENDAHULUAN
Sensus penduduk pada September 2020 mencatat jumlah penduduk Indonesia sebesar 200,20 juta jiwa, bertambah 32,56 juta jiwa dibanding tahun 2010 dengan laju rata-rata pertumbuhan  penduduk  per  tahun  sebesar  1,25%  (Badan  Pusat  Statistik  2021). Pertumbuhan  penduduk  seiring  bertambahnya  tahun  akan  meningkat  secara signifikan  dapat  mengakibatkan  terjadinya  masalah  pada  kebutuhan  akan  ruang. Dalam  mengatasi  permasalahan  tersebut  dapat  dilakukan  dengan  melakukan pembangunan  gedung  bertingkat.  Pembangunan  Gedung  bertingkat  dapat memaksimalkan  pemanfaatan  lahan  yang  terbatas  dan  dapat  menyediakan  ruang yang cukup untuk keperluan yang lain. Banyak faktor yang harus dipertimbangkan dalam mendesain sebuah gedung bertingkat, salah satunya adalah faktor keamanan. Faktor  keamanan  merupakan  hal  yang  paling krusial  dalam  merencanakan  sebuah gedung bertingkat di Indonesia, terlebih lagi letak Indonesia yang berada di daerah Ring of Fire dan berada di atas tiga pertemuan lempeng benua, sehingga rawan terjadi gempa  bumi.  Gempa  bumi  dapat  menyebabkan  risiko  rusaknya  bangunan  gedung bertingkat  sehingga  berpotensi  dapat  mengakibatkan  korban  jiwa.  Jadi  dalam membangun sebuah gedung harus memperhatikan faktor ketahanan terhadap gempa agar terhindar dari segala risiko yang membahayakan keselamatan.
Di  Indonesia  terdapat  peraturan  dan  standar  dalam  membangun  dan  mendesain bangunan tahan gempa. Pada tahun 2019 Badan Standar Nasional (BSN) menetapkan peraturan SNI 03-1726:2019 yang mengatur tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa  Untuk  Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non-gedung.  Peraturan  tersebut
menggantikan  peraturan  sebelumnya  SNI  1726-2012.    SNI  1726-2012  merupakan peraturan yang mengacu pada peraturan FEMA P-750 dan ASCE/SEI 7-10 yang di sesuaikan dengan peta gempa Indonesia sampai tahun 2010. Sedangkan SNI 1726-2019 disusun  sesuai  peta  gempa  Indonesia  sampai  tahun  2017  dan  ketentuan-ketentuan ASCE  7-16  yang  telah  disesuaikan  dengan  kondisi  di  Indonesia  (Patria,  2021).  SNI 1726:2019 mencakup persyaratan minimum yang harus dipenuhi dalam menentukan beban,  tingkat  bahaya, kriteria  yang  terkait,  dan  sasaran  kinerja  yang diperkirakan dalam membangun gedung. Selain itu peraturan khusus yaitu SNI 7860:2020 tentang ketentuan seismik untuk bangunan gedung baja struktural. Standar ini mengacu pada AISC  341-16  Specification  for  Structural  Steel  Buildings.  Peraturan  ini  dikhususkan untuk menjamin bangunan gedung baja tidak runtuh akibat beban gempa yang kuat. Melalui  peraturan-peraturan  tersebut  diharapkan  dapat  meminimalisir  terjadinya kerusakan pada struktur bangunan dan menelan korban jiwa saat terjadi gempa. Dalam struktur baja terdapat sistem rangka terbreis (Braced Frame) merupakan sistem struktur bangunan yang digunakan untuk menahan gaya lateral. Saat terjadi gempa, permukaan  tanah  akan  bergerak  secara  horizontal  dan  vertikal.  Hal  ini  dapat menyebabkan pergerakan pada struktur bangunan sesuai dengan perilaku alaminya. Rangka  terbreis  dirancang  untuk  mendistribusikan  gaya  lateral  yang  terjadi  pada struktur sehingga dapat meminimalisir terjadinya kegagalan terhadap struktur akibat gerakan  atau  displacement  yang  terlalu  besar.  Dalam  penelitian  analisis  variasi penempatan bracing yang dilakukan oleh Aulia et al.  (2020), menyimpulkan bahwa penggunaan  bracing  dapat  memper  kaku  struktur  bangunan  dengan  mengurangi displacement  struktur,  sehingga  bangunan  dapat  lebih  aman  dalam  menahan  gaya gempa.
Terdapat dua jenis sistem rangka terbreis yaitu sistem rangka terbreis eksentrik dan konsentrik. Perbedaan antara kedua bresing tersebut terletak pada terdapatnya balok link  pada  sistem  rangka  terbreis  eksentrik.  Sistem  rangka  terbreis  eksentrik (Eccentrically braced frame) merupakan sistem rangka yang memiliki daktilitas lebih tinggi  dibandingkan  dengan  sistem  rangka  terbreis  konsentrik  yang  lebih mengutamakan pada kekuatan strukturnya. Hal ini dikarenakan terdapat elemen link yang dapat mendisipasi energi gempa menjadi plastifikasi pada elemen link tersebut (Putra  &  Zulkarnain,  2019).  Sebelumnya  telah  dilakukan  penelitian  terkait perbandingan  penggunaan  sistem  struktur  terbreis  eksentrik  dan  konsentrik  pada gedung  6  lantai  oleh  Rochmah,  (2020),  Berdasarkan  penelitian  tersebut  bresing eksentrik memiliki nilai simpangan lebih kecil dibanding dengan bresing konsentrik sebesar  32%.penelitian  lain  terkait  perbandingan  simpangan  sistem  rangka  bresing eksentrik tipe Two Story-X dan Inverted-V pada gedung 10 lantai oleh Afrida (2023), berdasarkan penelitian tersebut struktur yang menggunakan bresing tipe Two Story- X  memiliki  nilai  simpangan  lebih  besar  dibanding  dengan  tipe  bresing  Intered-V dengan selisih 9,44%.
Kedua tipe bresing ini memiliki  bentuk yang hampir sama. Sehingga penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja dari tiap tipe dan mengetahui mana yang paling efisien dalam menahan simpangan. Penelitian ini merupakan gedung 10 lantai yang difungsikan sebagai hotel dan berlokasi di Pasuruan, Jawa timur.

## Gambar bresing V-Braced  dan Split K-Braced

## METODE PENELITIAN

## Gambar Flow Chart
Dalam  penelitian  ini  digunakan  data  struktur  dengan  asumsi  pribadi  dan  tetap memperhatikan  relevansinya  sesuai  dengan  yang  terjadi  pada  saat  penelitian  ini dibuat. Berikut data struktur yang digunakan:
• Tipe Bangunan : Hotel • Lokasi : Pasuruan • Data Gempa : Respons Spektrum Pasuruan • Tipe Tanah : Tanah Lunak • Kecepatan Angin : 23 (m/s) • Mutu Baja : BJ 41 • Mutu Beton : 25 MPa • Jumlah Lantai : 10 Lantai • Tinggi Bangunan : 40 M • Tinggi Antar Lantai   : 4 M
• Panjang Bangunan   : 25 M
• Lebar Bangunan : 16 M
Berikut  merupakan  bentuk  bangunan  yang  akan  dianalisis,  bangunan  ini  memiliki panjang 25m dan lebar 16m seperti pada gambar berikut:
Gambar Denah Bangunan
Gambar Konfigurasi Bresing Eksentrik tipe Split K-Braced

## Gambar Konfigurasi bresing eksentrik tipe V-Braced
Simpangan
Pada penentuan simpangan pusat massa di tingkat- x (δx) dalam satuan (mm) harus dihitung berdasarkan persamaan berikut :
δx = 𝐶𝑑δxe 𝐼𝑒 Dimana : Cd = Faktor pembesaran simpangan lateral δxe = Simpangan di tingkat-x Ie = Faktor keutamaan gempa

## HASIL DAN PEMBAHASAN Kontrol Simpangan
Kontrol  simpangan  pada permodelan struktur  dilakukan agar besarnya simpangan pada gedung tidak melebihi batas simpangan yang telah diijinkan. Bangunan gedung Hotel masuk dalam kategori struktur lainnya dengan kategori risiko bangunan adalah II.  Struktur  masuk  dalam  KDS =  D  Perhitungan  kontrol  simpangan  mengacu  pada peraturan  SNI  1726  :  2019.  Berdasarkan  pasal  7.12.1.1  simpangan  antar  tingkat (∆ ) tidak  boleh  melebihi (∆ 𝑎 /𝜌) ,  dimana  nilai (𝜌) adalah  1,3.  Berikut  adalah perhitungan batas simpangan ijin:
∆ 𝑖 ≤ ∆ 𝑎 ∆ 𝑎 = 0,020 h

## ∆𝑚𝑎𝑥 = 0,020 1,3 = 0,062 𝑚
Perhitungan simpangan dilakukan pada gedung bertingkat dengan tipe bresing yang berbeda, yaitu sebagai berikut :
a. SRBE Split K-Braced
Pada struktur yang menggunakan Split K-Braced  memiliki nilai simpangan antar lantai  tidak  melebihi  batas  simpangan  ijin    yang  telah  ditetapkan.  Berdasarkan
output dari ETABS diketahui nilai simpangan antar lantai berada di bawah 61,538 mm. Berikut merupakan contoh perhitungan ∆ 1 pada arah X:
∆ 1 = 𝛿 𝑒 1 × 𝐶 𝑑 𝐼 = 3.916 𝑚𝑚 × 4 1 =  15.664 𝑚𝑚 Tabel. Simpangan Antar Lantai SRBE Split K-Braced Story Displacement Elastic Drift h Inelastic Drift Drift Limit Cek δe X δe Y δe X δe Y Δ X Δ Y (mm)  (mm) (mm) (mm)  (mm) (mm) (mm) (mm) 10  46.924  46.801 2.088  2.030 4000 8.352 8.120  61.538  OK 9  44.836  44.771 3.141  3.057 4000 12.564 12.228  61.538  OK 8  41.695  41.714 4.057  3.973 4000 16.228 15.892  61.538  OK 7  37.638  37.741 4.831  4.750 4000 19.324 19.000  61.538  OK 6  32.807  32.991 5.476  5.405 4000 21.904 21.620  61.538  OK 5  27.331  27.586 5.686  5.601 4000 22.744 22.404  61.538  OK 4  21.645  21.985 5.967  5.928 4000 23.868 23.712  61.538  OK 3  15.678  16.057 6.008  6.048 4000 24.032 24.192  61.538  OK 2 9.670  10.009 5.754  5.899 4000 23.016 23.596  61.538  OK 1 3.916 4.110 3.916  4.110 4000 15.664 16.440  61.538  OK
Gambar grafik simpangan Split K-Braced
Berdasarkan  hasil  analisis,  struktur  dengan  bresing  tipe  Split-K  Braced  telah memenuhi  persyaratan  SNI  1726:2019,  dimana  nilai  simpangan  yang  terjadi  tidak melebihi batas simpangan yang telah diijinkan. Nilai simpangan terbesar pada arah X dan  Y  terjadi  pada  lantai  3  dengan  nilai  simpangan  sebesar  24,032  dan  simpangan terbesar pada arah Y sebesar 24,192. Namun kedua struktur masih dalam batas aman atau simpangan ijin.
b. SRBE V-Braced
Pada struktur yang menggunakan V-Braced  memiliki nilai simpangan antar lantai tidak melebihi batas simpangan ijin  yang telah ditetapkan. Berdasarkan output dari ETABS diketahui nilai simpangan antar lantai berada di bawah 61,538 mm. Berikut merupakan contoh perhitungan ∆ 1 pada arah X:
∆ 1 = 𝛿 𝑒 1 × 𝐶 𝑑 𝐼 = 4.562 mm × 4 1 =  18.248 𝑚𝑚 Tabel. Simpangan Antar Lantai SRBE V-Braced Story Displacement Elastic Drift h Inelastic Drift Drift Limit  Cek δe X δe Y δe X δe Y Δ X Δ Y (mm)  (mm)  (mm)  (mm)  (mm)  (mm)  (mm)  (mm) 10  51.174  52.258  2.134  1.803 4000 8.536 7.212  61.538  OK 9  49.040  50.455  3.261  3.015 4000  13.044  12.060  61.538  OK 8  45.779  47.440  4.256  4.142 4000  17.024  16.568  61.538  OK 7  41.523  43.298  5.120  5.127 4000  20.480  20.508  61.538  OK 6  36.403  38.171  5.896  6.012 4000  23.584  24.048  61.538  OK 5  30.507  32.159  6.072  6.227 4000  24.288  24.908  61.538  OK 4  24.435  25.932  6.489  6.765 4000  25.956  27.060  61.538  OK 3  17.946  19.167  6.718  7.139 4000  26.872  28.556  61.538  OK 2  11.228  12.028  6.666  7.168 4000  26.664  28.672  61.538  OK 1 4.562 4.860  4.562  4.860 4000  18.248  19.440  61.538  OK

## Gambar Grafik Simpangan V-Braced
Berdasarkan  hasil  analisis,  struktur  dengan  bresing  tipe  Split-V  Braced  telah memenuhi persyaratan SNI 1726:2019, dimana nilai simpangan yang terjadi tidak melebihi  batas  simpangan  yang  telah  diijinkan.  Nilai  simpangan  terbesar  pada arah X dan Y terjadi pada lantai 2 dengan nilai simpangan pada X adalah 0,0345 dan nilai simpangan pada arah Y adalah 0,0287.

## SIMPULAN
Dari  hasil  pembahasan,  Berdasarkan  perbandingan  hasil  simpangan  pada  kedua struktur  tersebut,  maka  simpangan  yang  paling  besar  terjadi  pada  struktur  yang menggunakan tipe bresing V-Braced dengan nilai simpangan arah X sebesar 26.872 mm dan arah Y sebesar 28.672 mm. Simpangan yang terjadi pada kedua struktur di arah X adalah 10.57 % dan di arah Y adalah sebesar 15.62 %. Namun kedua struktur masih dalam batas aman atau simpangan ijin.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. (2021). Hasil sensus Penduduk 2020 .
Badan  Standar  Nasional.  (2019).  SNI  1726-2019  tentang  Tata  cara  perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan nongedung. BSN .
Badan  Standardisasi   Nasional.  (2020). SNI  1729-2020  Spesifikasi  untuk  Bangunan Gedung Baja Struktural . Badan Standardisasi Nasional .
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2019). SNI  2847-2019  Tata  Cara  Perencanaan  Struktur Beton untuk Bangunan Gedung . Badan Standardisasi Nasional.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2020a). SNI  1727-2020  Beban  Desain  Minimum  dan Kriteria terkait untuk Bangunan Gedung dan Struktur lain . Badan Standardisasi Nasional.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2020b). SNI  7860-2020  Ketentuan  Seismik  untuk Bangunan Gedung Baja Struktural . Badan Standardisasi Nasional.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2020c). SNI 7972:2020  “Sambungan  terprakualifikasi untuk  rangka  momen khusus  dan  menengah  baja  pada  aplikasi  seismik.” Badan Standardisasi Nasional.
Putra, T. A., & Zulkarnain, F. (2019). Analisis Kinerja Dan Pengaruh Tata Letak Bresing Eksentris Pada Sistem Rangka Bresing Eksentris (SRBE) Tipe-D Pada Bangunan Setback Vertikal. Progress In Civil Engineering Journal , 1 (1), 1 – 12.
Rochmah,  N.  (2020).  Perbandingan  Simpangan  Gedung  Lantai  Rendah  dengan Menggunakan 2 Tipe Bresing. Jurnal EXTRAPOLASI , 17 (2).
Rochmah, N., Beatrix, M., & Sutriono, B. (n.d.). Studi Perencanaan Gedung Tingkat Tinggi  dan  Gedung  Tingkat  Rendah  Dengan  Menggunakan  Bresing Konsentrik. Jurnal EXTRAPOLASI P-ISSN , 1698 , 8259.