Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542
STUDI PERILAKU STRUKTUR ECCENTRICALLY BRACED FRAME (EBF)
AKIBAT BEBAN GEMPA DAN BEBAN SIKLIK
Budi Suswanto1.
Aniendhita Rizki Amalia2.
Isdarmanu3, dan Fajri Aulia4 Departemen Teknik Sipil.
FTSLK.
Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Surabaya E-mail: budi_suswanto@ce.
id, aniendhita.
ra@ce.
id, isdarmanu@ce.
id, fajri.
auliaa@gmail.
1,2,3,4
ABSTRAK: Salah satu alternatif dalam merancang bangunan gedung tahan gempa adalah dengan menggunakan struktur baja dengan sistem Eccentrically Braced Frame (EBF).
Sistem struktur EBF merupakan sistem yang mensyaratkan perilaku inelastik hanya terjadi pada balok link selama pembebanan gempa sehingga link akan mengalami rotasi inelastik, sedangkan komponen lainnya dari EBF tetap dalam kondisi elastik.
Terdapat tiga kriteria balok link yang dimungkinkan dalam sistem struktur EBF, yaitu short link (EBF-S), intermediate link (EBF-I), dan long link (EBF-L) yang ditentukan dari normalisasi panjang link dengan rasio antara kapasitas momen plastis (M.
dan kapasitas geser plastis (V.
Analisis struktur dilakukan terhadap tiga model bangunan 10 lantai yang menggunakan sistem EBF tipe Split K-Braces dengan variasi panjang link.
Proses analisis struktur secara umum dilakukan dengan bantuan software ETABS, sedangkan untuk analisis mikro terhadap satu portal struktur EBF digunakan bantuan software ABAQUS.
Dari hasil analisis struktur ETABS dan ABAQUS dapat disimpulkan bahwa model gedung EBF-S mempunyai simpangan lateral yang paling kecil dan gaya geser dasar ultimate yang paling besar jika dibandingkan dengan EBF-I dan EBF-L, hal ini menunjukkan bahwa EBF-S mempunyai kekakuan struktur yang paling besar dibandingkan dengan struktur lainnya, demikian juga model portal EBF-S memiliki luas bidang tegangan-regangan yang paling besar dari model EBF-I dan EBF-L, hal ini menunjukkan bahwa EBF-S memiliki daktilitas dan kemampuan disipasi energi yang paling baik.
KATA KUNCI: Eccentrically Braced Frame, link, daktilitas.
geser-lentur dikarenakan pelelehan yang terjadi merupakan kombinasi dari geser dan lentur (Richards dan Uang, 2.
Namun, penggunaan ketiga jenis link pada struktur EBF ini masih terbatas karena kurangnya pengalaman pelaksanaan dan pengetahuan mengenai manfaat penggunaan struktur EBF tersebut.
Analisis dilakukan terhadap tiga model bangunan 10 lantai yang menggunakan sistem EBF tipe Split K-Braces dengan variasi panjang link.
Proses analisis struktur secara umum dilakukan dengan bantuan software ETABS, sedangkan untuk analisis mikro terhadap satu portal struktur EBF digunakan bantuan software ABAQUS versi 6.
14 untuk setiap tipe link.
PENDAHULUAN
Dalam proses merencanakan struktur bangunan tahan gempa, struktur baja masih menjadi pilihan favorit para praktisi teknik sipil sebagai material struktur bangunan tahan gempa.
Hal tersebut terjadi dikarenakan material baja memiliki kekuatan dalam menahan beban yang relatif tinggi dan sifat elatis baja yang memberikan sumbangan daktilitas dan disipasi energi yang lebih baik dibandingkan material beton (Dewobroto, 2.
Dalam kaitannya dengan permasalahan kegempaan, menurut Engelhardt .
terdapat beberapa sistem struktur baja tahan gempa yang dapat diterapkan pada bangunan yaitu.
Moment Resisting Frame (MRF).
Concentrically Braced Frame (CBF).
Eccentrically Braced Frame (EBF).
Buckling Restrained Braced Frame (BRBF), dan Special Plate Shear Walls (SPSW).
Sistem struktur EBF merupakan sistem yang membatasi perilaku inelastik hanya terjadi pada balok link yang berada di antara dua pengekang eksentrik, sedangkan bagian balok luar, kolom dan pengekang diagonal tetap elastik selama beban seismik bekerja.
Oleh karena itu, sistem EBF dapat memenuhi tingkat daktilitas yang tinggi seperti MRF dan juga dapat memberikan tingkat kekakuan elastis yang tinggi seperti CBF (Danesmand dan Hashemi, 2.
Terdapat tiga kriteria balok link yang dimungkinkan dalam sistem struktur EBF yaitu.
short link, intermediate link, dan long link.
Kriteria ini ditentukan dari normalisasi panjang link dengan rasio antara kapasitas momen plastis (M.
dan kapasitas geser plastis (V.
Link dengan rasio panjang kurang dari 1,6 dikategorikan sebagai short link atau link geser dikarenakan pelelehan geser yang dominan Link dengan rasio panjang lebih dari 2,6 dikategorikan sebagai long link atau link lentur disebabkan lebih dominannya pelelehan lentur.
Sedangkan link dengan rasio panjang di antara 1,6 sampai 2,6 dikategorikan sebagai intermediate link atau link
PERENCANAAN STRUKTUR EBF
Sistem struktur Eccentrically Braced Frame (EBF) mulai digunakan secara luas sejak ditemukan pada tahun 1970an dan terus dikembangkan hingga saat Engelhardt .
memberikan beberapa kemungkinan penempatan bracing untuk sistem struktur EBF yang dapat diterapkan pada struktur bangunan seperti yang ditampilkan dalam Gambar 1.
Gambar 1.
Beberapa kemungkinan penempatan bracing untuk sistem struktur EBF (Engelhardt, 2.
Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542 Dari beberapa kemungkinan penempatan bracing untuk sistem struktur EBF pada Gambar 1, konfigurasi Split-K Braced mempunyai keuntungan karena bentuknya yang simetris dan letak link yang tidak langsung terhubung oleh kolom sehingga terhindar dari masalah full moment connection pada kolom .
endi plastis tidak terjadi di dekat kolo.
Link dalam EBF dibentuk dari offset sambungan bracing pada balok atau bracing yang berbatasan dengan kolom sehingga selama beban seismik bekerja link menjadi aktif dan mengalami pelelehan.
Atau dengan kata lain link berfungsi sebagai sekering daktail .
uctile fus.
selama pembebanan gempa, sehingga link akan mengalami rotasi inelastik sedangkan komponen lainnya dari EBF tetap elastik (Popov, dkk.
, 1.
Sistem EBF menahan beban lateral melalui kombinasi dari aksi rangka dan truss, dengan kata lain dapat dilihat sebagai sistem hybrid antara Moment Resisting Frame (MRF) dan Concentrically Braced Frame (CBF).
EBF menyediakan daktilitas yang tinggi seperti MRF dengan konsentrasi aksi inelastis pada link dan pada saat yang sama memberikan tingkat kekakuan elastis seperti yang diberikan oleh CBF (Danesmand & Hashemi, 2.
Gambar 2 menampilkan lokasi aksi inelastik yang terjadi pada MRF.
EBF dan CBF.
Pada sistem MRF lokasi aksi inelastik terjadi pada setiap ujung balok, untuk sistem CBF aksi inelastik terjadi pada batang bracing, sedangkan untuk sistem EBF aksi inelastik terjadi pada balok link.
Gambar 3.
Gaya yang bekerja pada balok link (Popov, dkk.
, 1.
Pengujian eksperimental dan numerik yang telah dilakukan para peneliti terdahulu menunjukkan bahwa link yang mengalami pelelehan geser .
hort lin.
memberikan daktilitas dan kestabilan yang besar dalam menahan beban gempa.
Namun, kemungkinan pemberian area bukaan dalam arsitektur yang terlalu kecil menjadikan pemilihan short link kurang diminati.
Akibatnya, dikembangkan yaitu link yang mengalami pelelehan Kriteria balok link ditentukan dari normalisasi panjang link dengan rasio antara kapasitas momen plastis (M.
dan kapasitas geser plastis (V.
Pada link geser, gaya geser mencapai keadaan plastis (V.
terlebih dahulu sebelum momen lentur mencapai kapasitas plastisnya sehingga link mengalami leleh dalam geser.
Sedangkan pada link lentur, momen plastis (M.
tercapai dahulu sebelum terjadi kelelehan geser.
Pendefinisian dari normalisai panjang link (A) adalah sebagai berikut (Bruneau, dkk.
, 2.
A = e / (Mp/V.
(Pers.
Mp = Zx Fy (Pers.
Vp = 0.
6 Fy .
Ae 2t.
tw (Pers.
Gambar 2.
Lokasi aksi inelastis pada MRF.
EBF dan CBF (Engelhardt, 2.
1 Komponen Penyusun Sistem EBF Elemen link dalam sistem EBF berperilaku sebagai balok pendek dengan gaya geser yang bekerja berlawanan arah pada kedua ujungnya.
Karena adanya gaya geser yang bekerja pada kedua ujung balok, maka momen yang dihasilkan pada kedua ujung balok mempunya besar dan arah yang sama.
Deformasi yang dihasilkan berbentuk S dengan titik balik pada tengah bentang dan besarnya momen yang bekerja adalah 5 kali besar gaya geser dikali dengan panjang Plastifikasi yang terjadi pada suatu elemen link disebabkan karena kedua gaya tersebut.
Gambar 3 memperlihatkan gambaran gaya yang bekerja pada elemen link.
A = normalisai panjang link Zx = modulus plastis penampang Fy = tegangan leleh minimum d = tinggi penampang.
tf = ketebalan sayap tw = ketebalan badan penampang.
Klasifikasi link berdasarkan nilai A yang dimilikinya dapat dilihat secara visual pada Gambar 4 berikut ini.
Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542 Gambar 4.
Klasifikasi tipe link (Bruneau et al.
, 2.
2 Bracing Diagonal dan Balok di Luar Link Bracing diagonal merupakan bracing yang menghubungkan kolom dan balok di luar link secara Kombinasi kuat lentur dan aksial yang disyaratkan untuk bracing diagonal maupun balok di luar link harus diambil dari kombinasi pembebanan yang telah ditetapkan dalam standar yang ada.
Untuk kombinasi pembebanan yang memasukkan pengaruh seismik, pada bracing gaya aksial dan momen harus dikalikan minimum 1,25 kali dari kuat geser nominal yang diharapkan pada link, sedangkan untuk balok di luar link harus dikalikan minimum 1,1 kali dari kuat geser nominal link (AISC 341, 2.
METODE STUDI PERILAKU STRUKTUR EBF
Bangunan yang ditinjau adalah berupa gedung struktur baja bertingkat dengan pengaku eksentrik sebagai struktur penahan beban lateral gempa.
Material yang digunakan adalah baja pada elemen struktur, dengan mutu baja BJ41 (Fy = 250 MPa.
Fu = 410 MPa.
E = 200.
000 MP.
Struktur direncanakan memiliki tiga bentang ke arah sumbu x dan tiga bentang ke arah sumbu y dengan lebar masing-masing bentang adalah 7,5 m.
Tinggi total gedung adala 45 m dengan tinggi setiap lantai adalah 4,5 m, dan jumlah lantai adalah 10 lantai, dengan denah pembalokan lantai typical dan potongan seperti ditunjukkan pada Gambar 5 dan 6.
Gambar 6.
Potongan melintang bangunan 1 Variabel Desain Struktur gedung dengan model K-Split EBF didesain dengan variasi 3 panjang link yang berbeda-beda yaitu short link (EBF-S), intermediate link (EBF-I), dan long link (EBF-L) untuk melihat pengaruh dari ketiga tipe link pada perilaku struktur EBF, dengan model bracing ditunjukkan pada Gambar 7.
Portal EBF .
Detail link pada EBF Gambar 7.
Model bracing pada portal EBF Data dan model yang telah ditetapkan ini selanjutnya dimodelkan dan dianalisis dengan bantuan software ETABS 2016 untuk mendapatkan gaya-gaya dalam yang bekerja pada struktur serta deformasi yang terjadi, sedangkan untuk analisis mikro untuk portal EBF dilakukan dengan bantuan software ABAQUS versi 6.
Permodelan struktur gedung 3 dimensi dilakukan menggunakan program bantu ETABS, seperti ditunjukkan pada Gambar 8.
Struktur gedung akan dimodelkan sesuai dengan peruntukan gedung sebagai apartemen, sehingga dapat dijadikan acuan dalam perencanaan agar memenuhi persyaratan yang berlaku pada SNI 1729:2015 dan SNI 1726:2012.
Gambar 5.
Denah pembalokan dan kolom .
Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542 Gambar 12.
Drift antar lantai arah sumbu Y Tabel 1.
Kontrol Nilai Gaya Geser Dasar Model
Struktur
Gambar 1 Pemodelan Struktur Gedung dengan ETABS
EBF-S
Hasil simpangan gedung dan drift antar lantai arah sumbu X dan Y seperti ditunjukkan pada Gambar 9 sampai 12, telah memenuhi persyaratan sesuai SNI 1726:2012.
Pasal 7.
3 dan Pasal 7.
EBF-I
EBF-L
V dinamik V statik
Arah X
Arah Y
Arah X
Arah Y
Arah X
Arah Y
2553,678
2553,532
2483,054
2483,054
2487,810
2487,810
1173,64
1174,23
1173,04
Kontrol Vd > 85%Vs Dari Gambar 9 sampai 12, dapat diketahui bahwa simpangan lateral yang dihasilkan pada model gedung EBF-S lebih kecil dibandingkan dengan dua model yang lain, hal ini menunjukkan bahwa EBF-S mempunyai kekakuan struktur yang lebih kuat dibandingkan dengan struktur EBF-I dan EBF-L.
Model gedung EBF-L memiliki nilai simpangan gedung dan drift antar lantai terbesar, sehingga kurang kaku strukturnya.
Tabel 1 menunjukkan bahwa kontrol nilai gaya geser dasar struktur EBF sudah memenuhi syarat yang berlaku, yaitu V dinamik harus lebih besar dari 0,85 V statiknya.
Gambar 9.
Simpangan gedung arah sumbu X 2 Analisis Pushover Struktur EBF dengan ETABS Analisis beban dorong .
ushover analysi.
dilakukan dengan menentukan titik kontrol pada puncak atap, yaitu pada titik 1-A pada masing-masing puncak bangunan ketinggian 10 lantai.
Struktur didorong dengan beban gempa statik bertahap arah X dan arah Y, sampai bangunan mencapai kinerjanya dan terjadi keruntuhan Masing-masing arah dikenakan pola gempa berdasarkan FEMA 356, yang mana pola distribusi gaya lateral adalah besarnya proporsional dengan gaya geser lantai berdasarkan analisis respon spektrum.
Adapun portal yang ditinjau adalah portal 1 .
ortal X), seperti ditunjukkan pada Gambar 13.
Dari hasil analisis pushover dapat diketahui mekanisme sendi plastis yang terjadi pada ketiga model struktur EBF-S.
EBF-I, dan EBF-L.
Mekanisme memperlihatkan keadaan saat terjadinya leleh pertama dan keruntuhan pertama pada model EBF.
Leleh pertama ditandai dengan timbulnya petama kali sendi plastis warna merah muda pada elemen struktur .
ink bea.
, dan keruntuhan pertama terjadi ditandai dengan timbulnya sendi plastis warna merah tua pada link beam.
Gambar 10.
Simpangan gedung arah sumbu Y Gambar 11.
Drift antar lantai arah sumbu X Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542 Gambar 14 dan 15 menunjukkan bahwa terjadi perbedaan kurva pushover pada ketiga model EBF dengan panjang link beam 0,9 meter (EBF-S), 1,5 meter (EBF-I), dan 2,1 meter (EBF-L).
Berdasarkan grafik tersebut, maka dapat diketahui bahwa model struktur EBF-S memiliki strength atau kekuatan yang lebih besar dalam menahan beban gempa dibandingkan dengan model EBF-I dan EBF-L.
Hal ini dikarenakan gaya geser dasar ultimit yang terjadi .
aitu gaya geser dasar maksimum yang dapat ditahan oleh struktur sebelum terjadi penurunan kekuata.
pada model struktur dengan EBF-S lebih besar dibandingkan dengan model struktur lainnya.
Besarnya gaya geser dasar ultimit beserta perpindahannya tertera pada setiap kurva pushover di atas.
Berdasarkan nilai gaya geser dasar ultimit yang didapat dari analisis pushover maka akan dapat dilakukan perbandingan kekuatan pada ketiga model EBF tersebut.
Gaya geser dasar ultimit (Vul.
diambil saat gaya geser dasar V = Vmaks atau saat V O 85% Vmaks.
Besarnya Vult = V Ou 85% Vmaks diambil jika setelah mencapai Vmaks, masih ada nilai V yang lebih besar atau sama dengan 85% dari nilai Vmaks.
Adapun perbandingan kekuatan ketiga model antara EBF-S.
EBF-I, dan EBF-L adalah sebagai berikut:
EBF-S
EBF-I
EBF-L
Gambar 13.
Kondisi sendi plastis step akhir push over Terdapat persamaan pada mekanisme timbulnya sendi plastis ketiga model EBF dengan panjang link 0,9 m, 1,5 m dan 2,1 meter.
Persamaan ketiga model terdapat pada munculnya sendi plastis pertama atau lelehnya pertama elemen link beam.
Leleh pertama pada elemen link beam kedua model terjadi pada langkah awal pushover, yaitu langkah ke-3 dan ke-4, dan elemen link beam yang mengalami leleh pertama yaitu terdapat pada lantai 3.
Dari analisis statik nonlinier pushover menggunakan program ETABS, didapatkan kurva hubungan gaya geser dasar dan perpindahan titik kontrol untuk ketiga model link EBF untuk masing-masing pola beban lateral dan arah gempa yang ditinjau.
- Model struktur tipe EBF-S memiliki gaya geser dasar ultimate yang lebih besar dibandingkan model EBF-I dan EBF-L.
- Nilai gaya geser dasar ultimate terbesar dicapai pada model EBF-S, yaitu sebesar 7.
214,4 kN.
Sedangkan nilai gaya geser dasar ultimate terkecil terdapat pada model EBF-L, yaitu sebesar 5.
051,6 kN.
Tabel 2.
Penentuan Jarak Pengaku Badan (Web Stiffenner.
Berdasarkan AISC 360-10
Tipe Link
Panjang Link
Panjang Link Pakai Jarak Pengaku Pakai Short
< 114,62
30 dari tiap ujung Intermediate Long Gambar 14.
Perbandingan kurva pushover EBF-S.
EBF-I, dan EBF-L arah X
114,62 186,25
186,25 Ae
358,18
3 Analisis Struktur EBF dengan ABAQUS Perilaku dari model EBF-S.
EBF-I dan EBF-L dibahas dengan mengambil masing-masing portal EBF pada lantai terbawah dari ketiga model gedung dengan menggunakan software ABAQUS versi 6.
14 dengan diberikan pembebanan siklik untuk mendapatkan perilaku dari masing-masing portal.
Output yang dihasilkan yaitu berupa kontur tegangan serta perilaku elemen pada portal EBF.
Pada pemodelan dengan ABAQUS diberikan beban siklik berupa boundary condition pada kedua joint kolombalok yang besarnya disesuaikan dengan cylic loading protocol berdasarkan AISC-2005 yang ditunjukkan pada Gambar 16.
Gambar 15.
Perbandingan kurva pushover EBF-S.
EBFI, dan EBF-L arah Y Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542 gradasi warna yang semakin meningkat terutama pada titik sambungan antara balok dan kolom.
Selain itu bagian flange dari balok link di daerah sambungan link dan balok mengalami perubahan bentuk diakibatkan pengaruh local Gambar 20.
Kontur Tegangan EBF-I Step-1 Gambar 16 Cyclic Loading Protocol (AISC-2.
Perilaku struktur didasarkan pada tegangan yang terjadi pada portal EBF-S akibat diberi beban siklik, seperti ditunjukkan dalam Gambar 17 sampai 19.
Pada step-1 yaitu dengan pemberian displacement sebesar 15 mm menunjukkan bahwa mekanisme keruntuhan pada elemen link telah terlihat, hal ini ditandai dengan perubahan bentuk balok link menjadi elastis dengan tegangan maksimum yang terjadi pada bagian web 25 MPa.
Gambar 21.
Kontur Tegangan EBF-I Step-17 Gambar 22.
Kontur Tegangan EBF-I Step-25 Gambar 20 sampai 22 menampilkan perilaku dan tegangan pada portal EBF-I.
Pada step-1 dengan pemberian displacement sebesar 15 mm, tegangan maksimum yang terjadi pada bagian web adalah sebesar 46 MPa.
Tanda keruntuhan pada link dimulai pada bagian ujung link yang berhubungan dengan balok.
Hal ini terlihat dengan perubahan gradasi warna kontur tegangan pada step-17 yaitu dengan displacement sebesar 20 mm dimana tegangan maksimum yang terjadi pada bagian web balok link adalah sebesar 367.
96 MPa.
Dengan penambahan step terutama peningkatan nilai displacement menjadi 30 mm pada step-25, tegangan pada bagian web balok link telah mencapai tegangan putus (F.
sebesar 410 MPa.
Konsentrasi tegangan yang terjadi mulai bergeser ke arah balok luar link, bracing dan kolom seiring dengan peningkatan displacement pada beban siklik yang diberikan.
Bagian flange dari balok link di daerah sambungan link dan balok juga mengalami perubahan bentuk diakibatkan pengaruh local buckling.
Gambar 17.
Kontur Tegangan EBF-S Step-1 Gambar 18.
Kontur Tegangan EBF-S Step-3 Gambar 19.
Kontur Tegangan EBF-S Step-15 Tanda-tanda awal keruntuhan pada link mulai terlihat pada step-3 yang ditandai dengan gradasi warna kontur tegangan yang cukup signifikan di bagain web dengan tegangan maksimumnya sebesar 349.
62 MPa.
Seluruh bidang web akhirnya mencapai nilai tegangan ultimate (F.
sebesar 410 MPa pada step-13 yaitu pada saat displacement load dinaikkan menjadi 20 mm.
Pada kondisi ini dapat dipastikan bahwa link telah mencapai batas plastik sehingga konsentrasi tegangan yang terjadi mulai bergeser ke arah balok luar link, bracing dan kolom.
Hal ini ditunjukkan dengan perbedaan Gambar 23.
Kontur Tegangan EBF-L Step-1 Gambar 24.
Kontur Tegangan EBF-L Step-19 Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542 Diagram tegangan-regangan yang ditampikan diambil pada elemen balok link dari setiap model portal EBF dengan kondisi awal dan penambahan pengaku badan pada daerah link.
Adapun hasil kurva hysteresis akibat beban siklis ditunjukkan pada Gambar 26 sampai 28.
Dari Gambar 26, pada model EBF-S dengan pemberian web stiffener sesuai AISC tegangan maksimum yang dicapai link adalah sebesar 236.
61 MPa pada posisi 1415, sedangkan untuk model dengan pemberian diagonal web stiffener dengan regangan 0677 dicapai tegangan maksimumum sebesar 236.
MPa.
Perbedaan nilai tegangan antara kedua tipe penempatan stiffener tidak jauh berbeda, terkecuali pada nilai regangan dimana regangan pada balok link yang diberikan pengaku badan diagonal jauh lebih kecil dibandingkan dengan tanpa pengaku badan diagonal.
Pada model EBF-I yang ditunjukkan oleh Gambar 27, perbedaan nilai tegangan antara balok link tanpa pengaku badan diagonal dan dengan pengaku badan diagonal mulai terlihat.
Untuk tegangan maksimum pada link tanpa pengaku badan diagonal adalah sebesar 233.
47 MPa dengan nilai regangan sebesar 0.
Pada link dengan pemberian pengaku badan diagonal, tegangan maksimum yang terjadi sebesar 210.
79 MPa dengan nilai regangannya sebesar 0.
Gambar 25.
Kontur Tegangan EBF-L Step-37 Model portal EBF-L yang ditampilkan Gambar 23 sampai 25 menunjukkan tegangan yang terjadi pada link cenderung lebih besar pada bagian ujung yang berhubungan dengan balok yang ditandai dengan perbedaan warna kontur tegangan.
Saat step-1 dengan pemberian displacement awal sebesar 15 mm, nilai tegangan maksimum pada bagian web dari balok link di bagian ujung adalah sebesar 250.
25 MPa.
Dengan peningkatan beban siklik pada step-19 dalam.
Gambar 24 dengan pemberian displacement sebesar 20 mm, tegangan yang dihasilkan pada bagian ujung juga mengalami peningkatan menjadi 379.
41 N/mm2.
Saat displacement bertambah menjadi 40 mm yaitu di step-37 dalam Gambar 25, bagian web balok link pada bagian ujung telah mencapai tegangan putus (F.
sebesar 410 MPa.
Local buckling juga terjadi pada bagian flange dari balok link di daerah sambungan dengan balok.
Sama seperti dua model EBF sebelumnya, konsentrasi tegangan juga bergeser ke arah balok luar link, bracing dan kolom akan tetapi pada model EBF-L ini memperlihatkan perilaku yang lebih signifikan terjadi pada daerah sambungan balok-kolom, serta balok-link.
Dari hasil pemodelan dengan ABAQUS dapat diketahui bahwa pada model EBF-S kelelehan terjadi pada seluruh badan link karena geser, sedangkan pada model EBF-I kelelehan terjadi pada sebagian badan link dan tepi link karena geser dan lentur, sedangkan pada EBF-L kelelehan hanya terjadi pada tepi link karena Gambar 26.
Kurva hysteresis pada model EBF-S akibat beban siklik
PERBANDINGAN ANALISIS STRUKTUR
DENGAN ETABS DAN ABAQUS
Setelah melakukan analisis struktur tehadap 3 model struktur EBF, maka perlu dilakukan perbandingan hasil analisis struktur tersebut dengan menggunakan ETABS dan ABAQUS.
Tabel 3 menunjukkan besaran simpangan arah lateral pada ujung portal yang dihasilkan ETABS dan ABAQUS.
Pada titik pengamatan tersebut menunjukkan perbedaan nilai yang terjadi tidak terlalu jauh berbeda, yaitu kurang dari 5%, sehingga hasil analisis ABAQUS telah sesuai pemodelan ETABS.
Tabel 3.
Perbandingan defleksi ETABS dan ABAQUS
Portal
EBF-S
EBF-I
EBF-L
Titik Pengamatan ETABS
ABAQUS
Perbedaan Prosentase Penerimaan < 5% Gambar 27.
Diagram tegangan-regangan pada link akibat 0,75 beban siklik pada model EBF-I
0,87
1,07
Jurnal Rekayasa Tenik Sipil Universitas Madura Vol.
6 No.
2 Desember 2018 ISSN 2527-5542 pada EBF-L kelelehan hanya terjadi pada tepi link karena lentur.
Besaran simpangan arah lateral pada ujung portal yang dihasilkan ETABS dan ABAQUS.
Pada titik pengamatan tersebut menunjukkan perbedaan nilai yang terjadi tidak terlalu jauh berbeda, yaitu kurang dari 5%, sehingga hasil analisis ABAQUS telah sesuai pemodelan ETABS.
Model portal EBF-S memiliki luas bidang teganganregangan yang lebih besar dari model EBF-I dan EBFL, hal ini menunjukkan bahwa EBF-S memiliki daktilitas dan kemampuan disipasi energi yang paling DAFTAR PUSTAKA