Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats
Analisis  Numerik  Sambungan  Baja Reduced  Beam  Section pada  Sumbu  Lemah Kolom Menggunakan Program Bantu ANSYS
Aditya Tamateja Diputra 1,* , Budi Suswanto 1 , Yuyun Tajunnisa 2 , Hidayat Soegihardjo 1
Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 , Departemen Teknik Infrastruktur Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 2 Koresponden*, Email: Diputraadityatama@gmail.com
Info Artikel Abstract
Diajukan                 19 Juni 2024
Diperbaiki               29 Juli 2024 Disetujui                 29 Juli 2024 Keywords: Special moment frame connection, beam-column connection, weak axis connection.
Special  moment-resisting  frame  beam-to-column  connections  require  detailed  design  to maintain the ductility of the structure. Good ductility is achieved by dissipating energy through the formation of plastic hinges in the beam. Therefore, the beam-to-column connection should not  fail  before  the  beam  does.  One  method  used  to  ensure  that  energy  dissipation  is concentrated in the beam is the reduced beam section (RBS). The aim of this study is to verify the  effectiveness  of  the  reduced  beam  section  (RBS)  on  weak-axis  steel  columns  using  the WEAK-DB600-SW specimen from Lee et al experiment with the help of ANSYS. The results of the analytical model show that the RBS connection can achieve a 4% rotation without failure. The moment capacity at a 4% rotation is 1178.60 kN-m, which is higher than the 0.80 Mpb value  of  1044.79  kN-m.  The  WEAK-DB600-SW  model  satisfies  the  requirements  for  AISC SMF connections. The model's normalized moment at the column face (M/Mpb) is 1.09, with a margin of error of 0.5% compared to Lee et al experiment.
Abstrak
Kata  kunci:  Rangka  momen  khusus, sambungan balok-kolom, sambungan sumbu lemah.
Sambungan  struktur  baja  rangka  momen  khusus  memiliki  beberapa  persyaratan pendetailan  pada  sambungannya.  Pendetailan  perlu  dilakukan  guna  menjaga  daktilitas struktur  tetap  tinggi.  Daktilitas  tinggi  dapat dicapai dengan  proses  disipasi  energi  pada balok dengan kata lain sambungan harus tetap pada kondisi elastis saat balok mencapai kegagalan. Salah satu cara memastikan disipasi energi terjadi balok adalah dengan sistem sambungan reduced beam section (RBS). Studi ini memverifikasi model sambungan RBS pada sumbu lemah kolom baja dari benda uji WEAK-DB600-SW dari eksperimen Lee dkk dengan aplikasi ANSYS. Permodelan WEAK-DB600-SW menghasilkan sudut  rotasi 4% tanpa mengalami kegagalan. Momen yang dicapai saat rotasi 4% sebesar 1178,60 kN-m, lebih besar daripada kapasitas 0,80 M pb sebesar 1044,79 kN-m. Sambungan hasil analisis numerik  layak  digunakan  pada  rangka  momen  khusus  sesuai  dengan  peraturan  AISC. Hasil  normalisasi momen  puncak  pada muka  kolom  ( M/M pb ) model  analitikal  mencapai 1,09 dengan perbedaan terhadap eksperimen Lee dkk sebesar 0,5%.

## 1. Pendahuluan
Gempa yang terjadi di Northridge, Amerika Serikat tahun 1994 menyebabkan banyaknya kegagalan sambungan antara kolom dan balok baja sistem rangka pemikul momen. Kega- galan sambungan terjadi begitu cepat tanpa adanya perilaku daktail dahulu, padahal baja dikenal sebagai material dengan daktilitas tinggi [1]. Hal ini tidak sejalan dengan konsep dak- tilitas tinggi pada sistem rangka pemikul momen [2]. Kega- galan  yang umum  dijumpai pada sam-bungan  struktur baja saat gempa Northridge dapat dilihat pada Gambar 1. Terlihat  pada Gambar  1 ,  badan  balok  dibaut  ke  pelat yang di as ke sayap kolom sebagai penahan geser. Sedangkan sayap balok dilas complete joint penetration (CJP) ke sayap kolom. Terdapat backing bar sebagai dudukan las pada bagi- an  sayap  balok. Backing  bar tersebut  menjadi  pemicu terjadinya  retakan  pada  sambungan  las  karena  sayap balok
tidak terlas secara penuh ke sayap kolom. Hal ini menyebab- kan kegagalan pada  sambungan las yang menyebar sampai daerah panel zone kolom dan badan balok.
Oleh karena itu, sambungan pada struktur baja rangka pe- mikul momen khusus memiliki beberapa persyaratan pende- tailan pada sambungannya.  Pendetailan  tersebut perlu dila- kukan guna menjaga daktilitas struktur tetap tinggi. Daktili- tas  yang tinggi  dapat dicapai dengan  proses disipasi energi pada balok. Oleh karena itu, sambungan balok-kolom tidak boleh mengalami kegagalan sebelum balok gagal. Salah satu cara memastikan disipasi energi terjadi balok adalah dengan sistem sambungan reduced beam section (RBS) [3]. RBS ter- bukti mampu mengurangi konsentrasi tegangan pada bagian las  balok-kolom  dengan  angka  perbandingan  sebesar  3  se- hingga kegagalan sambungan las dapat diminimalisasi [4].
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306) 296
Gambar 1. Kerusakan Sambungan pada Gempa Northridge [2]
AISC mensyaratkan beberapa parameter yang harus dica- pai sambungan rangka pemikul momen khusus. Sambungan balok  kolom  sistem  rangka  pemikul  momen  khusus  harus dapat  mengakomodasi  sudut drift dengan  tingkat  paling sedikit 0,04 rad tanpa adanya kegagalan dan ketahanan lentur sambungan pada muka kolom harus paling sedikit 0,80 M pb (momen plastis balok) yang disambung pada sudut drift 0,04 rad tersebut. Sambungan pada sistem rangka pemikul momen juga diharuskan tetap berada pada fase elastisnya saat balok sudah mengalami kegagalan [5].
Terbatasnya penelitian tentang sambungan SRPMK pada sumbu lemah kolom membuat Lee dkk [4] melakukan pene- litian tentang sambungan rangka momen khusus pada sumbu lemah  kolom.  Lee  dkk  [4]  meneliti  sambungan  RBS  pada sumbu lemah kolom baja.
Tabel 1. Profil Benda Uji Elemen Profil Balok WF 600 x 200 x 11 x 17 Kolom H 400 x 400 x 13 x 21 Baut M22 F10T Tabel 2. Material WEAK-DB600-SW [4] Komponen Material F y (MPa) F u (MPa) Sayap Balok SS400 326 467 Badan Balok SS400 343 474 Sayap Kolom SM490 358 531 Badan Kolom SM490 390 525 Baut M22 F10T 900 1200
Benda uji WEAK-DB600-SW tersaji pada Tabel 1 . Ba- lok menggunakan WF 600 x 200 x 11 x 17 dan kolom H 400 x 400 x 13 x 21. Profil yang digunakan sudah dikontrol terha- dap persyaratan strong column weak beam (SCWB) dengan rasio 1,28. Area panel zone kolom juga sudah dipastikan me- lebihi kebutuhan gaya geser perlu dengan perbandingan 2,70. Gambar  2 (a) menunjukan  tampak  samping  benda  uji
WEAK-DB600-SW. Sedangkan Gambar 2 (b) menunjukan tampak  atas  benda  uji  WEAK-DB600-SW.  Benda  uji WEAK-DB600-SW menggunakan material yang tersaji pada Tabel 2 .
Lee dkk [4] melakukan pembebanan siklik pada benda uji WEAK-DB600-SW  sesuai  dengan  protokol  pembebanan AISC. Skema pengujian tersaji pada Gambar 3 . Skema pem- bebanan AISC mengharuskan benda uji untuk melewati be- ban siklik setidaknya sampai rotasi 5%. Skema pembebanan AISC tersaji pada Gambar 4 .
Hasil pengujian menunjukan sambungan dapat mencapai rotasi 4% tanpa mengalami kegagalan. Selain itu sambungan juga dapat melampaui 0,80 M pb saat rotasi 4%. Kurva meng- alami sedikit degradasi saat mencapai rotasi 4%. Parameter tersebut dapat dilihat melalui kurva histerisis pada Gambar 5.
(a) Tampak Samping Benda Uji WEAK-DB600-SW
(b) Tampak Atas Benda Uji WEAK-DB600-SW
Gambar 2. Benda Uji Weak-DB600-SW [4]
Tekuk  lokal  pada balok di  area  RBS  terjadi  pada  akhir siklus. Sayap pada RBS juga sudah mengalami pelelehan di- tandai dengan mengelupasnya cat putih. Kedua hal ini men- jadi  parameter  bahwa  disipasi  energi  terjadi  pada  balok dengan baik. Tekuk lokal pada badan tersaji pada Gambar 6 (a) dan pelelehan pada sayap balok tersaji pada Gambar 6 (b) .
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306)
Gambar 3. Skema Pengujian WEAK-DB600-SW [4]
Gambar 4. Skema Pembebanan AISC [5]
Gambar 5. Kurva Histerisis Benda Uji WEAK-DB600-SW [4]
(a) Tekuk Lokal pada Badan
(b) Leleh pada Sayap
Gambar 6. Kondisi Benda Uji WEAK-DB600-SW saat Rotasi 5% [4]

## 2. Metode
Proses permodelan dengan menggunakan ANSYS tersaji melalui bagan alir permodelan, yang tersaji pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Gambar 7. Bagan Alir Permodelan ANSYS
Mulai A Input properti material: 1. F u 2. F y 3. Modulus Elastisitas 4. Kurva Strain
Hardening
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306) 298
Pada proses input material , benda uji WEAK-DB600-SW dimodelkan dengan ANSYS menggunakan 3 jenis material, yaitu  SM490  untuk  kolom,  SS400  untuk  balok  dan  pelat pengaku, serta F10T untuk baut. Berdasarkan penelitian Lee dkk, nilai tegangan leleh serta tegangan putus antara sayap dan badan balok-kolom memiliki nilai yang berbeda [4], se- suai  pada Tabel  2 .  Propertis  material  yang  diinput  pada ANSYS meliputi Young’s modulus, yield strength, ultimate strength, dan  kurva  saat  material  mengalami strain  har- dening . Properties lainnya yang terdapat pada ANSYS dia- sumsikan sesuai dengan default setting ANSYS.
Kurva  tegangan-regangan  pada  ANSYS  menggunakan model material Ramberg-Osgood. Ramberg-Osgood mengu- sulkan  model  matematika  untuk  kurva  tegangan-regangan dengan tiga parameter ( trilinear model ), yaitu daerah elastis, daerah yield plateau , dan daerah strain hardening [6]. Kurva tegangan-regangan model matematika Ramberg-Osgood da- pat  dihasilkan  dengan  3  parameter  yang  umum  didapat engineer , yaitu Modulus Young ( E ), tegangan leleh ( F y ) , dan tegangan ultimit ( F u ) [7].
Gambar 9. Trilinier Model Stress-Strain Curve [8]
Model  matematika  Ramberg-Osgood  dimulai  dengan memperhitungan uniform strain ( Ɛ us ) dengan Persamaan (1) dan Ramberg-Osgood exponent ( n ) dengan Persamaan (2).
𝜀 = 𝜀 100 − 𝐹 𝐸 ∙ 100 (1)
𝑛 =
𝐿𝑁 𝜀 𝜀
𝐿𝑁 𝐹 𝐹
(2)
Dengan: 𝜀 = Strain rupture F u
= Tegangan putus (MPa)
F y = Tegangan leleh (MPa)
𝜀 = Offset yield strain = 0.2%
Permodelan elemen pada SpaceClaim
Analisis Eigenvalue Buckling untuk imperfection geometri dan memicu penurunan kekakuan saat pembebanan siklik Material Assignment, meshing , pendefinisian contact , kondisi batas, dan pratarik baut A Pemberian beban siklik pada load plate sesuai protokol AISC
Output berupa:
1. Kurva histerisis
2. Deformasi 3. Tegangan Selesai Analisis Data Output Validasi OK Not OK
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306)
Kemudian,  menghitung engineering  stress  (σ eng )  –  strain (ɛ eng ) curve dengan Persamaan (3).
𝜀 = 𝜎 𝛦 + 0.002 ∙ 𝜎 𝐹 (3)
Terakhir,  menghitung true  stress  (σ true ) dengan  Persamaan (4) dan strain (Ɛ true ) curve melalaui Persamaan (5).
𝜎 =  𝜎 ∙ (1 + 𝜀 ) (4) 𝜀 = 𝐿𝑁(1 + 𝜀 ) (5)
Dari perhitungan dari Persamaan (1) sampai Persamaan (5),  didapatkan  kurva  tegangan-regangan  Model  Ramberg- Osgood yang tersaji pada Gambar 10 sampai Gambar 14 .
Gambar 10. SS400 web Stress-Strain Curve
Gambar 11. SS400 flange Stress-Strain Curve
Gambar 12. SM490 web Stress-Strain Curve
Gambar 13. SM490 flange Stress-Strain Curve
Gambar 14. F10T Stress-Strain Curve 0 100 200 300 400 500 600 700 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 St re ss , σ (M P a) Strain, Ɛ Ramberg-Osgood Engineering Stress - Strain Ramberg-Osgood True Stress - Strain 0 100 200 300 400 500 600 700 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 St re ss , σ (M Pa ) Strain , Ɛ Ramberg-Osgood Engineering Stress - Strain
Ramberg-Osgood True Stress - Strain
0 100 200 300 400 500 600 700 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
St re ss , σ (M Pa ) Strain , Ɛ Ramberg-Osgood Engineering Stress - Strain Ramberg-Osgood True Stress - Strain 0 100 200 300 400 500 600 700 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
St re ss , σ (M Pa ) Strain , Ɛ Ramberg-Osgood Engineering Stress - Strain Ramberg-Osgood True Stress - Strain 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0.00 0.03 0.05 0.08 0.10 0.13 0.15 St re ss , σ (M Pa ) Strain , Ɛ Ramberg-Osgood Engineering Stress - Strain Ramberg-Osgood; True Stress - Strain
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306) 300
Gambar  10 menunjukan  model  kurva  tegangan-rega- ngan  Ramberg-Osgood  SS400  bagian  badan  dengan  garis berwarna biru adalah true stress-strain sedangkan warna me- rah  adalah engineering  stress-strain . Gambar  11 menun- jukan  model  kurva  tegangan-regangan  Ramberg-Osgood SS400 pada sayap.
Gambar 12 menunjukan model kurva tegangan-regang- an Ramberg-Osgood SM490 bagian badan. Gambar 13 me- nunjukan model kurva tegangan-regangan Ramberg-Osgood SM490  pada  sayap. Gambar  14 menunjukan  model kurva tegangan-regangan Ramberg-Osgood baut F10T.
Profil balok, kolom, pelat, dan baut dibuat dengan fitur spaceclaim pada ANSYS. Profil dibentuk dengan elemen so- lid . Secara keseluruhan, elemen balok, kolom, pelat, dan baut disajikan  pada Gambar 15 . Area  lubang  baut  seperti  pada badan balok dibuat partisi dengan cara membagi elemen solid sehingga hasil meshing dapat lebih rapi.  Partisi pada profil ditunjukkan pada Gambar 16 .
Gambar 15. Model WEAK-DB600-SW pada ANSYS
Gambar 16. Partisi pada Daerah Sambungan Baut
Setelah geometri dibentuk, material di assign pada kolom, balok,  pelat  pengaku,  dan  baut.  Kolom  dengan  material SM490, balok dan pelat pengaku dengan SS400, serta baut dengan  F10T.  Contoh material  assignment tersaji  pada Gambar 17 .
Gambar 17. Input Material Assignment pada Sayap Balok
Meshing elemen menggunakan metode multizone dengan tipe hexa dimana meshing yang  dihasilkan  berbentuk  segi empat. Ukuran meshing pada daerah di luar sambungan dibu- at sebesar 70 mm, untuk daerah area sambungan ( panel zone , pelat  pengaku  dan reduced  beam section)  dibuat meshing dengan ukuran 25 mm, dan untuk daerah lubang dan baut di- buat meshing sebesar 10 mm. Edge meshing membagi kete- balan badan dan sayap balok dan kolom menjadi tiga bagian. Hasil meshing secara  keseluruhan  dapat  terlihat  pada Gambar 18 .
Gambar 18. Meshing WEAK-DB600-SW
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306)
Connection pada ANSYS memberi hubungan antara ele- men solid yang saling terkoneksi. Connection yang dipakai adalah tipe bonded dan frictional . Sebagai contoh antara ele- men kepala baut dan badan baut, digunakan connection tipe bonded dimana koneksi dianggap sebagai satu kesatuan [9] yang  tersaji  pada Gambar  19 . Nut baut  yang  terkoneksi dengan badan balok digunakan connection tipe frictional ka- rena kedua elemen terdapat friksi dari proses pengencangan baut. Frictional merepresentasikan keadaan dimana terdapat gaya gesek yang terjadi antara dua permukaan, namun saat gaya yang terjadi lebih besar daripada gaya gesek maka akan terjadi  pergeseran  [10]. Connection tipe frictional tersaji pada Gambar 20 .
Gambar 19. Koneksi Bonded antara Kepala Baut dan Badan Baut
Gambar 20. Koneksi Frictional antara Nut Baut dan Badan Balok
Kondisi batas atau boundary condition pada kedua ujung kolom  adalah  sendi.  Kondisi  sendi  dapat  dicapai  dengan memberi  perintah remote  displacement dengan  membebas- kan rotasi pada sumbu z dan ditempatkan pada kedua ujung balok yang tersaji pada Gambar 21 . Terdapat pula kondisi batas  pada  balok  yang  menggambarkan  adannya  tahanan lateral agar balok tidak mengalami puntir dengan membatasi translasi arah z yang memungkinkan balok bergeser ke kiri atau  kanan  dan  ditempatkan  sejarak  2500  mm  dari  muka kolom yang tersaji pada Gambar 22 .
Baut  yang  menahan  gaya  geser  pada  badan  balok  di- berikan gaya pretension akibat adanya pengencangan sebesar 221 kN, seperti pada Gambar 23 .
Gambar 21. Kondisi Batas Sendi-Sendi Kolom
Gambar 22. Kondisi Batas pada Balok sebagai Tahanan Lateral
Gambar 23. Pretention Baut 221 kN
Setelah membuat pratarik baut, perlu dilakukan analisis eigenvalue buckling . Eigenvalue buckling analysis merupa- kan  analisis  untuk  memprediksi  kekuatan  tekuk  struktur secara teoritikal [10]. Analisis eigenvalue buckling memper- hitungkan  kondisi  ketidaksempurnaan  geometri  struktur
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306) 302
akibar  proses  fabrikasi  atau imperfection . Imperfection tersebut yang dapat memicu adanya degradasi kekakuan aki- bat buckling [1] . Imperfection pada ANSYS dapat diaktifkan dengan memberikan initial imperfection berupa beban atau defleksi kecil pada struktur. Initial condition ini harus dimun- culkan pada fitur static structural yang dihubungkan pada fi- tur eigenvalue buckling  pada  ANSYS  yang  tersaji  pada Gambar 24 .  Analisis eigenvalue buckling biasanya diguna- kan pada elemen tipis yang terkena beban tekan yang rawan terhadap tekuk. Hasil analisis eigenvalue buckling berupa de- formasi awal tersaji pada Gambar 25 .
Gambar 24. Fitur Eigenvalue Buckling
Gambar 25. Hasil Deformasi Analisis Eigenvalue Buckling dengan Skala 5x
Beban siklik sebanyak 65 siklus sesuai protokol AISC [5] diposisikan di atas pelat pembebanan setebal 17 mm, sejarak 3625  mm  dari  muka  kolom.  Beban  siklik  tersaji  pada Gambar 26 .
Gambar 26.. Posisi Beban Siklik pada Balok

## 3. Hasil dan Pembahasan
Permodelan  WEAK-DB600-SW  pada  ANSYS  meng- hasilkan luaran berupa kurva histerisis, deformasi, dan kontur tegangan. Kurva histerisis permodelan dibandingkan dengan Eksperimen Lee dkk. Kedua kurva histerisis tersebut dapat dinilai keakuratan permodelan dan parameter yang diguna- kan pada ANSYS.
a. Deformasi
Tidak terjadi deformasi yang signifikan pada kolom saat akhir siklus. Warna biru tua di sepanjang kolom menandakan deformasi  yang  terjadi  masih  di  bawah  4  mm.  Pusat  sendi plastis terjadi pada bagian RBS. Deformasi terjadi pada sayap RBS sebesar 16 mm – 20 mm dan pada badan sebesar lebih dari  40  mm.  Deformasi  pada  badan  RBS  tersaji  pada Gambar  27 .  Deformasi  pada  sayap  RBS  tersaji  pada Gambar 28 dan deformasi pada model WEAK-DB600-SW secara keseluruhan tersaji pada Gambar 29 .
Gambar 27. Deformasi pada Badan RBS
Hasil deformasi ini cukup sesuai dengan apa yang terjadi pada eksperimen Lee dkk [4] dimana pusat sendi plastis juga pada RBS.
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306)
Gambar 28. Deformasi pada Sayap RBS
Gambar 29. Deformasi WEAK-DB600-SW pada Akhir Siklus
b. Tegangan
Pelelehan pertama pada model terjadi pada step 46, saat rotasi  mencapai  1,5%.  Pelelehan  pertama  terjadi  pada  area sayap RBS yang tersaji pada Gambar 30.
Gambar 30. Pelelehan Pertama Model pada Rotasi 1,5%
Pelelehan terjadi pada bagian RBS dimana tegangan le- lehnya sudah terlampaui pada akhir siklus. Bagian kolom sa- ma sekali tidak mengalami adanya pelelehan sehingga masih bersifat elastis dan prinsip SCWB terjaga dengan baik. Hal ini membuktikan bahwa disipasi energi dapat terpusat pada balok. Daktilitas sambungan dapat terjaga dengan baik kare- na  tidak  terdapat  konsentrasi  tegangan  berlebih  pada  area sambungan sehingga balok dapat mencapai kegagalan dahulu sebelum sambungan. Tegangan terbesat terjadi pada bagian sayap RBS, sebesar 445,17 MPa pada akhir siklus (step-65) yang tersaji pada Gambar 31 .
Gambar 31. Tegangan pada Step-65
c. Kurva Histerisis
Kurva histerisis momen terhadap rotasi hasil permodelan ANSYS tersaji pada Gambar 32 . Momen maksimum yang terjadi pada muka kolom sebesar 1428,72 kN-m saat rotasi 3%. Setelah rotasi 3%, model mengalami degradasi kekuatan dikarenakan sayap pada bagain RBS sudah mencapai tegang- an lelehnya dan terjadi tekuk.
Gambar 32. Kurva Histerisis Model WEAK-DB600-SW
-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 -6% -4% -2% 0% 2% 4% 6% M om en t ( kN m ) Rotation (rad%)
Sambungan pada model WEAK-DB600-SW dapat men- capai  rotasi  4%  tanpa  mengalami  kegagalan  serta  dapat mengakomodasi 0,80 M pb saat rotasi 4%. Saat rotasi 4%, mo- men  yang dicapai  sebesar  1178,60  kN-m,  lebih  besar  dari- pada  kapasitas  0,80 M pb sebesar  1044,79  kN-m.  Sehingga, sambungan WEAK-DB600-SW dapat digunakan pada struk- tur rangka pemikul momen khusus karena mampu memenuhi persyaratan AISC untuk sambungan rangka momen khusus.
Untuk  mengetahui keakuratan permodelan, kurva histe- risis dibandingkan dengan hasil eksperimen Lee dkk [4]. , Lee dkk  membagi  momen  yang  terjadi  di  muka  kolom  dengan momen  plastis  hasil  perhitungan  ( M/M p )  guna  kemudahan dalam  melihat  nilai  0,08 M pb pada  kurva  histerisisnya. Perbandingan  kurva  histerisis  antara  permodelan  dan Eksperimen Lee dkk [4] tersaji pada Gambar 33 .
Hasil  normalisasi  momen  puncak  pada muka  kolom ( M/M pb ) eksperimen Lee dkk [4] sebesar 1,10 dengan M pb se- besar 1305,99 kN-m. Sedangkan normalisasi momen puncak pada muka kolom ( M/M pb ) permodelan sebesar 1,09. Margin of  error yang  terjadi  sebesar  0,5%.  Oleh  karena  itu,  dapat dikatakan model WEAK-DB600-SW dari hasil permodelan ANSYS  sudah  cukup  akurat  dengan  hasil  eksperimen  Lee dkk [4].
Perbedaan antara analisis numerik dan pengujian asli di- akibatkan oleh adanya heat affected zone (HAZ) pada daerah sayap balok yang dilas ke kolom. Pada eksperimen Lee dkk, terjadi  pelelahan  pada  sayap  balok  pasca  rotasi  5%  dika- renakan daerah sayap mengalami penurunan kekakuan akibat HAZ. Pelelehan akibat HAZ tersebut menyebabkan momen puncak yang dicapai benda uji Lee dkk tidak setinggi model numerik.  Pada analisis numerik, pengaruh heat affected zone diabaikan,  sehingga  tidak  terdapat  pelelehan  pada  bagian sayap yang dilas ke  kolom.  Pelelehan  pada model terfokus pada area RBS.
Gambar  33. Perbandingan  Kurva  Histerisis  antara Eksperimen Lee dkk dan Permodelan ANSYS

## 4. Simpulan
Hasil  analisis  numerik  menunjukan  tegangan  terpusat pada daerah RBS yang mencapai 445,17 MPa.  Kolom tidak mengalami tegangan yang besar karena disipasi energi terjadi pada bagian RBS. Hal ini dapat memastikan prinsip SCWB berjalan. Dengan tegangan yang besar pada RBS, sendi plas- tis terbentuk pula pada RBS.
Model  WEAK-DB600-SW  mampu mencapai  rotasi 4% tanpa mengalami kegagalan. Saat rotasi 4%, momen yang di- capai sebesar 1178,60 kN-m, lebih besar daripada kapasitas 0,80 M pb sebesar 1044,79 kN-m. Kapasitas  momen puncak yang  dicapai  model  WEAK-DB600-SW  sebesar  1428,72 kN-m saat rotasi 3%. Sambungan hasil analisis numerik la- yak  digunakan pada rangka pemikul  momen khusus  sesuai dengan peraturan AISC.

## Daftar Pustaka
[1] F. Ghifari, B. Suswanto, and Y. Tajunnisa, “Analisis Numerik  Sambungan  Rigid  Balok-Kolom  Bolted Flange  Plate  (BFP)  Menggunakan  Program  Bantu ANSYS,” J. Apl. Tek. Sipil , 2019.
[2] E. Paul Popov, T. S. Yang, and S. P. Chang, “Design of  steel  MRF  connections  before  and  after  1994 Northridge earthquake,” Eng. Struct. , vol. 20, no. 12, pp.  1030–1038,  1998,  doi:  10.1016/S0141- 0296(97)00200-9.
[3] D. S. Sophianopoulos and A. E. Deri, “Steel beam-to- column  RBS  connections  with  European  profiles:  I. Static  optimization,” J.  Constr.  Steel  Res. ,  vol.  139, pp. 101–109, 2017, doi: 10.1016/j.jcsr.2017.09.028.
[4] C. H. Lee, J. H. Jung, and S. Y. Kim, “Cyclic Seismic Performance  of  Weak-Axis  RBS  Welded  Steel Moment Connections,” Int. J. Steel Struct. , vol. 19, no. 5,  pp.  1592–1604,  2019,  doi:  10.1007/s13296-019- 00233-3.
[5] AISC,  “Seismic  Provisions  for  Structural  Steel Buildings,” Seism. Provisions Struct. Steel Build. , no.
1, p. 402, 2016.
[6] P. A.  Belov and N. Y.  Golovina, “Generalization  of the  Ramberg–Osgood  Model  for  Elastoplastic Materials,” J. Mater. Eng. Perform. , vol. 28, no. 12, pp.  7342–7346,  2019,  doi:  10.1007/s11665-019-
04422-3.
[7] W.  Ramberg  and  W.  R.  Osgood,  “Description  of stress-strain curves by three parameters,” Natl. Advis. Comm. Aeronaut. , p. Technical Note No. 902, 1943, [Online]. Available:
http://hdl.handle.net/2060/19930081614
[8] X. Yun and L. Gardner, “Stress-strain curves for hot- rolled steels,” J. Constr. Steel Res. , vol. 133, no. June,
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306)
pp. 36–46, 2017, doi: 10.1016/j.jcsr.2017.01.024.
[9] ANSYS, “ANSYS Workbench Release 10.0,” ANSYS Work.  Release  10.0 ,  2005,  [Online].  Available: http://kashanu.ac.ir/Files/Content/ANSYS
Workbench.pdf
[10]  ANSYS  Inc,  “ANSYS  Mechanical  User  ’  s  Guide,”
Release 15, ANSYS, Inc. , no. November, 2013.
Aditya Tamateja Diputra dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 3, Agustus 2024 (295-306) 306
Halaman ini sengaja dikosongkan