BAB III SAMBUNGAN SAMBUNGAN PAKU KELING KELING (RIVETED JOINTS ) 3.1
Pendahuluan Paku keling adalah sejenis pasak atau paku yang digunakan untuk mengikat suatu sabungan sabungan dan bersifat bersifat permane permanen, n, maksudnya maksudnya pada pada bagian-ba bagian-bagian gian konstruksi yang telah diikat dengan paku keling itu tidak boleh bergerak sedikitpun, dan juga tidak untuk dilepas-lepas seperti ikatan dengan sekerup / baut. Oleh karena itu sambungan tersebut dikatakan sambungan permanen.
Bahan paku keling dari logam yang ulet / ductil , seperti aluminium, tembaga, atau perunggu, karena selain mudah dalam membentuk kepala keling, juga mudah untuk melepas ikatan kelingan dengan cara merusak paku keling. Keuntungan menggunak menggunakan an sambungan ini : lebih murah, murah, sederhana, umum, umum, dan lebih ringan konstruksinya.
3.2 3.2
Maca Macam m ben bentu tuk k kep kepal ala a pak paku keli keling ng a.
Jenis Jenis kepala kepala radiu radius s (konstr (konstruks uksii jembata jembatan, n, bangun bangunan an,, ketel, dll.)
b.
Jenis Jenis kepal kepala a radius radius lebi lebih h tinggi tinggi untu untuk k keperl keperluan uan khusus
c.
Jenis Jenis kepal kepala a konis konis (kons (konstru truksi ksi yang yang tida tidak k boleh boleh boco bocorr : tangki ketel uap, bak minyak,dll.)
d.
Jenis Jenis kepal kepala a konis konis yang yang lebih lebih tinggi tinggi (kons (konstru truksi ksi yang yang menghendaki lebih kuat, misal kapal-kapal)
e.
Jenis
ke kepala
countersunk banyak dipakai pada
konstruksi sambungan benam f.
Jenis kepala countersunk beradius, countersunk beradius, untuk sambungan kuat pada kapal-kapal (sebagian kepala tenggelam) Gambar 3.1 : Bentuk-bentuk Bentuk-bentuk Kepala Paku Keling
20
3.3
Macam-macam sambungan
a. Kampuh berimpit (Lap Joint ), cara menyambung
paling
sederhana
(hanya mengimpitkan 2 pelat)
b. Kampuh
Bilah
menyambung
(Butt yang
Joint ),
cara
menggunakan
bantuan satu atau dua lembar bilah yang diikat bersama bagian yang a. Kampuh bilah tunggal
disambung
Kampuh bilah tunggal
Kampuh bilah ganda
b. Kampuh bilah ganda
Gambar 3.2 : Macam-macam Sambungan
3.4
Macam-macam Ikatan Paku Keling a. Ikatan
tunggal
atau
dikeling
tunggal (sambungan hanya diikat oleh satu baris paku keling)
b. Ikatan rangkap dua atau dikeling ganda (sambungan diikat oleh dua baris paku keling parallel)
c. Ikatan ganda dengan letak paku tidak sejajar / zig-zag / berliku-liku
Gambar 3.3 : Macam-macam Ikatan Paku Keling
21
3.5
Macam-macam contoh sambungan a. Sambungan dari permukaan yang tidak datar parallel (permukaan bagian yang disambung harus sejajar) b. Jarak antara paku keling dengan tekukan harus cukup panjang c. Jarak antara paku keling dengan tepi harus cukup panjang (agar tidak mudah sobek) d. Sambungan pada pelat yang tidak sama tebal, kepala keling terletak pada pelat yang tipis e. Sambungan pada
logam
lunak
(bukan logam), diberi bantalan ring
Gambar 3.4 : Macam-macam Contoh Sambungan 3.6
Cara mengeling a. Mengeling pada bagian-bagian yang sederhana, dipukul dengan
kepala
dengan
keling
palu
perantara
besi
cukup atau
pembentuk
kepala radius b. Untuk kepala-kepala keling radius, kita harus menggunakan landasan yang sepasang dengan pembentuk kepala tersebut c. Selain cara di atas, ada cara lain menggunakan mesin press yang bekerja secara hidraulik (lebih baik dibanding dipukul) Gambar 3.5 : Cara Mengeling
22
Untuk jenis ikatan paku keling dengan lubang yang tidak tembus. (biasanya untuk mengikat pelat nama pada mesin), paku keling dipasang dengan cara dipukul atau ditekan (paling praktis dan kuat)
Gambar 3.6 : Paku Keling Dengan Lubang 3.7
3.7.1
Kerusakan Pada Sambungan Paku Keling
Sobek pada plat pada bagian ujungnya
Sobek pada plat arah melintang
Geser pada paku keling
Desakan pada paku keling Sobek Pada Plat Bagian Ujungnya
A ( m 0,5 . d Ft g . A F
Ft ( m 0,5 d ) . t . g Keterangan : A Luas yang tergeser (mm 2 )
Gambar 3.7 : Sobek Pada Ujung Plat
d Diameter paku (mm) t Tebal plat (mm) Ft Gaya tarik izin pada plat ( N )
2
g Tegangan geser plat ( N / mm )
3.7.2
Sobek pada pelat arah melintang
A l n . d Ft t . A
F
Ft (l n . d ) . t . t
F
Keterangan : A Luas plat yang tergeser ( mm 2 ) n Jumlah paku
Gambar 3.8 : Sobek Pada Plat Arah Melintang
t Tebal plat ( mm) Ft Gaya tarik izin pada plat ( N )
2
t Tegangan tarik izin plat ( N / mm ) 23
3.7.3
Geser Pada Paku Keling
A
. d 2
4 Fg g . A Fg F
Fg
. d 2 . n g ( si.ngle)
4 2 4
. d 2 . n . g ( double)
Keterangan : F
F
A Luas paku yang tergeser ( mm 2 ) n Jumlah paku d Diameter paku ( mm)
Gambar 3.9 : Geser Pada Paku Keling
Fg Gaya geser yang diizinkan ( N )
2
g Tegangan geser izin paku ( N / mm )
3.7.4
Desakan Pada Paku Keling
A d . t . n
F F
Fd d . A
Fd d . t . n d Gambar 3.10 : Desakan Pada Paku Keling
Keterangan : 2
A Luas permukaan yang terdesak (mm ) n Jumlah paku d Diameter paku (mm) t Tebal plat ( mm) Fd Gaya desak izin paku ( N )
d Tegangan desak izin paku ( N / mm 2 )
3.8
Efisiensi Sambungan Paku Keling Efisiensi : perbandingan gaya terkecil yang terjadi pada paku keling terhadap kekuatan pelat antara sambungan paku keling Gaya terkecil yang terjadi pada paku
Ft, Fg, atau Fd (terkecil)
Kekuatan (gaya) tarik pelat antara paku keling
24
Ft = p . t . σt
Efisiensi
F t , atau F g , atau F d (diambil yang terkecil ) p . t . t
Keterangan :
Keterangan : p
Pitch sambungan
paku ( mm)
t Tebal plat (mm)
2
t Tegangan tarik Sambungan izin plat ( N /Paku mm Keling ) Tabel 3.1 : Efisiensi
Tabel 3.1 : Diameter Paku Keling Standar
3.9
Beban Eksentrik Pada Sambungan Paku Keling
G = Centre Gravity E = jarak gaya ke Centre Gravity F = Beban atau Gaya Eksternal
Gambar 3.11 : Beban Eksentrik Pada Paku Keling
25
x1 , x 2 , x3 , x 4
jarak tiap paku ke 0Y
Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4
jarak tiap paku ke 0Y
F
Gambar 3.12 : Uraian Gaya-gaya Pada Paku Keling Prosedur :
a. X
X Y
A1 . X 1
A2
A1 X 1
. X 2
A3 . X 3
A2 A3
..........
A . X 1
A . X 2 A . X 3
..........
n . A
..........
2 X 3 .......... X n
Y 1
Y 2
Y 3
..........
n
n jumlah paku
b. Pada G ( Centre Gravity ) terdapat 2 proses gaya F 1 dan F 2 . c. Asumsikan semua paku sama ukurannya
F 1
F ,
F S
berakibat geser pada paku
F
n
d. F ' 2
Fs = Fg = Gaya geser (N/mm2)
F mengakibatkan momen di titik e F . e yang memutar melalui pusat
G, bila: l 1 , l 2 , l 3 , .......... jarak radial F 1 , F 2 , F 3 terhadap G, asumsikan bahwa :
F 1 F 1 l 1
l 1
; F 2
F 2
l 2
F 3
l 2
l 3
; F 3
l 3
..........
F 2
F 1
Jumlah momen harus = 0
F . e F 1 . l 1
F 2
. l 2
F 3 . l 3
..........
26
.
l 2 l 1
,
F 3
F 1
.
l 3 l 1
F 1 . l 1 F 1 .
l 2 l 1
. l 2
F 1 .
l 2 l 1
..........
F 1 l 1
.{ l 1
2
l 2
2
l 3
2
..........}
e. Resultan Gaya
R
F 2
F 3
2
2 F . F S . cos
sudut antara gaya geser langsung dan gaya geser sekunder .
Contoh : Konstruksi sambungan paku keeling sebagai berikut :
F
66 . 10 3 ( N )
e
210 ( mm )
Kg g 16 (
) mm 2 diameter
Hitunglah
paku
keling
yang dperlukan ! Apabila diketahui gravitasi = 9,81 (m/det2), jumlah paku = 6 (buah). Gambar 3.13 : Konstruksi Paku Keling
Penyelesaian :
F
66 .10 3
F s
l 1
l 3 l 4 l 6
n
11.10
6
l 2
l 5
F . e
Gambar 3.14 : Uraian Gaya-gaya
27
F 1 l 1 F 1 l 1
60
2
3
( N ) 40 2
72,1 ( mm )
60 ( mm )
. ( l 1
2
l 2
. ( 4. l 1
2
2
l 3
2
2
2.l 2 )
l 4
2
l 5
2
l 6
2
)
66 .10 3 . 210
F 1
. { 4 ( 72 .1) 2
72 .1
( 2 . 60 2 ) }
35,7 . 40 3 ( N )
F 1
F 2
F 1 .
R1
R1
(35,7 . 10 3 ) 2
R1
127.10 7
R2
F 2 F s
l 2 l 1
F 1
2
F s
2
35,7 .
60
72,1
29,7 . 10 3 ( N )
2 . F 1 . F s . cos
(11 . 10 3 ) 2
121.10
6
29,7.10 3
cos
653.10 6 3
72,1
0,832
2 . (35,7 . 10 3 ) . (11 . 10 3 ) . 0,832
11.10
60
204.10 7
45166,36 ( N )
40700 ( N )
Gaya terbesar terjadi pada R 1
4
2
. d . g R1
d 366,2363544
4
. d 2 . 16 . 9,81 45166,36
19,137
Untuk menentukan diameter paku keeling, lihat table (Khurmi, 2005 : 297) Adalah d = 20 (mm)
Tabel 3.2 : Diameter Paku Keling Standar
(Khurmi, 2005 : 297)
28
