20

BAB III

SAMBUNGAN PAKU KELING (RIVETED JOINTS)

3.1 Pendahuluan

Paku keling adalah sejenis pasak atau paku yang digunakan untuk mengikat

suatu sabungan dan bersifat permanen, maksudnya pada bagian-bagian

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 menggunakan sambungan ini : lebih murah, sederhana, umum,

dan lebih ringan konstruksinya.

3.2 Macam bentuk kepala paku keling

a. Jenis kepala radius (konstruksi jembatan, bangunan,

ketel, dll.)

b. Jenis kepala radius lebih tinggi untuk keperluan

khusus

c. Jenis kepala konis (konstruksi yang tidak boleh bocor

: tangki ketel uap, bak minyak,dll.)

d. Jenis kepala konis yang lebih tinggi (konstruksi yang

menghendaki lebih kuat, misal kapal-kapal)

e. Jenis kepala countersunk banyak dipakai pada

konstruksi sambungan benam

f. Jenis kepala countersunk beradius, untuk sambungan

kuat pada kapal-kapal (sebagian kepala tenggelam)

Gambar 3.1 : Bentuk-bentuk Kepala Paku Keling

21

3.3 Macam-macam sambungan

3.4 Macam-macam Ikatan Paku Keling

a. Kampuh berimpit (Lap Joint), cara

menyambung paling sederhana

(hanya mengimpitkan 2 pelat)

b. Kampuh Bilah (Butt Joint), cara

menyambung yang menggunakan

bantuan satu atau dua lembar bilah

yang diikat bersama bagian yang

disambung

Kampuh bilah tunggal

Kampuh bilah ganda

a. Kampuh bilah tunggal

b. Kampuh bilah ganda

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 3.2 : Macam-macam Sambungan

Gambar 3.3 : Macam-macam Ikatan Paku Keling

22

3.5 Macam-macam contoh sambungan

3.6 Cara mengeling

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

a. Mengeling pada bagian-bagian yang

sederhana, kepala keling cukup

dipukul dengan palu besi atau

dengan perantara 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 3.4 : Macam-macam Contoh Sambungan

Gambar 3.5 : Cara Mengeling

23

3.7 Kerusakan Pada Sambungan Paku Keling

Sobek pada plat pada bagian ujungnya

Sobek pada plat arah melintang

Geser pada paku keling

Desakan pada paku keling

3.7.1 Sobek Pada Plat Bagian Ujungnya

3.7.2 Sobek pada pelat arah melintang

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

Gambar 3.7 : Sobek Pada Ujung Plat

gtdmFt

AgFt

dmA

..)5,0(

.

.5,0(

)/(

)(

)(

)(

)(

:

2

2

mmNplatgeserTegangang

NplatpadaizintarikGayaFt

mmplatTebalt

mmpakuDiameterd

mmtergeseryangLuasA

Keterangan

Gambar 3.8 : Sobek Pada PlatArah Melintang

ttdnlFt

AtFt

dnlA

..).(

.

.

)/(

)(

)(

)(

:

2

2

mmNplatizintarikTegangant

NplatpadaizintarikGayaFt

mmplatTebalt

pakuJumlahn

mmtergeseryangplatLuasA

Keterangan

FF

F F

24

3.7.3 Geser Pada Paku Keling

3.7.4 Desakan Pada Paku Keling

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 Ft = p . t . σt

Gambar 3.9 : Geser Pada Paku Keling

)(...4

2

).(..4

.

.4

2

2

2

doublegndFg

nglesigndFg

AgFg

dA

)/(

)(

)(

)(

:

2

2

mmNpakuizingeserTegangang

NdiizinkanyanggeserGayaFg

mmpakuDiameterd

pakuJumlahn

mmtergeseryangpakuLuasA

Keterangan

Gambar 3.10 : Desakan Pada Paku Keling

dntdFd

AdFd

ntdA

..

.

..

)/(

)(

)(

)(

)(

:

2

2

mmNpakuizindesakTegangand

NpakuizindesakGayaFd

mmplatTebalt

mmpakuDiameterd

pakuJumlahn

mmterdesakyangpermukaanLuasA

Keterangan

FF

FF

FF

F

F

25

Tabel 3.1 : Efisiensi Sambungan Paku Keling

Tabel 3.1 : Diameter Paku Keling Standar

3.9 Beban Eksentrik Pada Sambungan Paku Keling

ttp

terkecilyangdiambilFatauFatauFEfisiensi dgt

..

)(,,

Keterangan :

)/(

)(

)(

:

2mmNplatizintarikTegangant

mmplatTebalt

mmpakusambunganPitchp

Keterangan

Gambar 3.11 : Beban Eksentrik Pada Paku Keling

G = Centre Gravity

E = jarak gaya ke Centre Gravity

F = Beban atau Gaya Eksternal

Ykepakutiapjarakxxxx 0,,, 4321

YkepakutiapjarakYYYY 0,,, 4321

F

26

Prosedur :

a...........

.............

321

332211

AAA

XAXAXAX

An

XAXAXA

.

............. 321

n

XXXX

..........321

n

YYYY

..........321 pakujumlahn

b. Pada G ( Centre Gravity ) terdapat 2 proses gaya 21 FdanF .

c. Asumsikan semua paku sama ukurannya

pakupadageserberakibatFF ,1

n

FFS Fs = Fg = Gaya geser (N/mm2)

d. FF 2' mengakibatkan momen di titik eFe . yang memutar melalui pusat

G, bila: ..........,,, 321 lll jarak radial 321 ,, FFF terhadap G, asumsikan bahwa :

332211 ;; lFlFlF

..........3

3

2

2

1

1 l

F

l

F

l

F

1

212 .

l

lFF ,

1

313 .

l

lFF

Jumlah momen harus = 0

.............. 332211 lFlFlFeF

Gambar 3.12 : Uraian Gaya-gaya Pada Paku Keling

F

27

..............1

212

1

2111

l

lFl

l

lFlF }..........{. 2

32

22

11

1 llll

F

e. Resultan Gaya

cos..223

2SFFFFR

.sekundergesergayadanlangsunggesergayaantarasudut

Contoh :

Konstruksi sambungan paku keeling sebagai berikut :

Penyelesaian :

Gambar 3.13 : Konstruksi Paku Keling

)(10.66 3 NF )(210 mme

)(16 2mmKgg

Hitunglah diameter paku keling

yang dperlukan ! Apabila diketahui

gravitasi = 9,81 (m/det2), jumlah

paku = 6 (buah).

Gambar 3.14 : Uraian Gaya-gaya

)(10.116

10.66 33

Nn

FFs

22

6431 4060 llll

)(1,72 mm

)(6052 mmll

).2.4(.

)(..

22

21

1

1

26

25

24

23

22

21

1

1

lll

F

lllllll

FeF

28

Tabel 3.2 : Diameter Paku Keling Standar

(Khurmi, 2005 : 297)

})60.2()1.72(4{.1.72

210.10.66 2213 F

)(40.7,35 31 NF

1

212 .

l

lFF )(10.7,29

1,72

60.7,35 3 N

cos...2 122

11 ss FFFFR 832,01,72

60cos

832,0.)10.11(.)10.7,35(.2)10.11()10.7,35( 3323231 R

)(36,4516610.20410.65310.12110.127 76671 NR

)(4070010.1110.7,29 3322 NFFR s

Gaya terbesar terjadi pada R1

12 ..

4Rgd

36,4516681,9.16..

42 d

137,192363544,366 d

Untuk menentukan diameter paku keeling, lihat table (Khurmi, 2005 : 297)

Adalah d = 20 (mm)