MAKALAH SAMBUNGAN PAKU KELING
BAB I PENDAHULUAN A.
Latar belakang masalah
Dalam suatu proses perencanaan, kegiatan rekayasa merupakan kegiatan untuk mendapatkan produk yang lebih baik. Dalam evaluasi biasanya hanya berdasarkan beban statis dalam analisa kegagalan dan hal ini sudah kurang sesuai, minimal juga harus sudah memperhitungkan beban dinamis ( fatigue ) dan pengaruh lingkungan jika perlu. Analisa perambatan retak merupakan salah satu analisa kegagalan terhadap beban fatigue, terutama pada struktur sambungan yang banyak digunakan untuk konstruksi dibidang kelautan dan penerbangan. Dengan berkembangnya teknologi, jumlah angkutan udara di Indonesia semakin meningkat, dari seluruh angkutan udara yang didominasi oleh pesawat terbang, penggunaan sambungan pada struktur pesawat ini masih memegang peranan penting, terutama sambungan keling banyak dijumpai dibagian perut (fuselage), sayap (wing) dan ekor (tail unit) dari pesawat terbang. Beban dinamis yang terjadi pada fuselage paling kritis disebabkan adanya tabrakan turbulensi campuran gas dengan partikel udara terhadap pesawat dan adanya perbedaan tekanan udara di dalam kabin terhadap tekanan udara di luar kabin kapal. Penyambungan bagian satu dengan lainnya pada struktur pesawat terbang diperlukan rivet, struktur akan mengalami pengurangan luasan akibat lubang rivet. Pangaruh adanya lubang rivet menimbulkan konsentrasi tegangan yang menurunkan kekuatan struktur. Hasil inspeksi retak pada pesawat terbang banyak terlihat justru pada bagian sambungan keling ini, banyak ditemukan retak “Multiple Site Damage” (MSD) yang
dapat didefinisikan sebagai terjadinya retak-retak yang berasal dari lubang paku keling akibat adanya beban dinamis. Dalam operasinya rivet akan dilepas terlebih dahulu jika terjadi kerusakan, akibatnya konstruksi menjadi dalam keadaan plat berlubang yang akan mengalami cacat awal yang berupa takikan pada permukaan dalam dari diameter rivet. Sehingga kerusakan ini perlu
ditinjauan lagi apakah mengganggu fungsi struktur secara keseluruhan atau tidak. Hal ini menunjukkan perlunya mengetahui laju perambatan retak pada material tertentu agar umur lelah bisa ditentukan (minimal bisa dipakai untuk memperkirakan umur lelah). Kajian fatigue pada struktur dapat juga dilakukan untuk tahap evaluasi re -desain.
B. Rumusan masalah
Dari hal tertsebut diatas maka timbulah suatu perumusan masalah sebagai berikut : 1. Mengetahu fungsi dari sambungan keling ? 2. . mengetahui kelebihan dan kekurangan dari sambungan keling ? C. Maksud dan tujuan
maksud dan tujuan dari penyusunan penyusunan makalah yang bertema sambungan keling keling adalah : 1.
pemahaman terhadap sambungan keling.
2.
Melengkapi tugas mata kuliah Tugas Elemen Mesin 1.
D. Manfaat
Manfaat dari penyusunan makalah ini adalah : 1.
menambah pustaka dalam diri tentang elemen mesin kususnya sambungan keling.
2.
Pemblajaran ilmu tentang sebuah penyusunan karya tulis ilmiah
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Paku Keling
Paku keling / rivet adalah salah satu metode penyambungan yangsederhana. sambungan keling umumnya diterapkan pada jembatan, bangunan,ketel, tangki, kapal Dan pesawat terbang. Penggunaan metode penyambungandengan paku keling ini juga sangat baik digunakan untuk penyambunganpelat-pelat alumnium. Pengembangan Penggunaan rivet dewasa ini umumnyadigunakan untuk pelat-pelat yang sukar dilas dan dipatri dengan ukuran yang relatif kecil. Setiap bentuk kepala rivet ini mempunyai kegunaan tersendiri,masing masing jenis mempunyai kekhususan dalam penggunaannya.Sambungan dengan paku keling ini umumnya bersifat permanent dansulit untuk melepaskannya karena pada bagian ujung pangkalnya lebih besar daripada batang paku kelingnya. Bagian utama paku keling adalah : 1. Kepala 2. Badan 3. Ekor 4. Kepala lepas Bahan paku keling Yang biasa digunakan antara lain adalah baja, brass, aluminium, dan tembaga tergantung jenis sambungan/ beban yang diterima oleh sambungan.Penggunaan umum bidang mesin : ductile (low carbor), ste el, wrought iron. Penggunaan khusus : weight, corrosion, or material constraints apply : copper (+alloys) aluminium (+alloys), monel, dll. 2.2.
Sambungan
Makna sambungan dalam bidang pemesinan, tidak jauh berbeda dengan apa yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, yaitu menghubungkan antara satu benda dengan yang lainnya. Karena keterbasan manusia dalam menjalani prosesnya, oleh karena itu manusia tidak dapat memproduksi sesuatu dalam sekali kerja. Biasanya benda yang dibuat oleh manusia terdiri dari berbagai komponen, yang dibuat melalui pengerjaan dan perlakuan
yang berbeda. Sehingga untuk merangkainya menjadi suatu benda utuh diperlukan elemen penyambung. Dengan melihat fungsinya, elemen penyambung sudah pasti ikut mengalami pembebanan pada saat benda yang dirangkainya terkena beban. Ukurannya yan lebih kecil dari elemen yang disambung mengakibatkan beban terkonsentrasi pada elemen penyambung. Efek konsentrasi inilah yang harus diantisipaasi pada saat perancangan sambungan, karena sudah tentu akan bersifat merusak. Ada 2 jenis sambungan yaitu sambungan tetap (permanent joint) dan sambunga tidak tetap (semi permanent joint). Sambungan tetap merupakan sambungan yang bersifat tetap, sehinnga tidak bisa dilepas kecuali dirusaknya sambungan tersebut contohnya paku keling (riveted joint), dan las (welded joint) Sedangkan sambungan tidak tetap merupakan sambungan yang bersifat sementara, sehingga dapat dibongkar pasang selagi masih dalam kondisi normal contohnya adalah sambungan baut / ulir (screww joint), sambungan pasak (key joints). 2.3
Paku Keling (riveted joint)
Paku keling adalah batang silinder pendek dengan sebuah kepala di bagian atas (head), silinder tengah sebagai badan (body) dan bagian bawahnya berbentuk kerucut terpancung sebagai ekor (tail). Konstruksi kepala (head) dan ekor (tail) dipatenkan agar permanen dalam menahan kedudukan paku keling pada posisinya, sedangkan badan (body atau shank) dirancang kuat mengikat sambungan dan menahan beban kerja yang diterima benda yang disambung. Pengembangan Penggunaan rivet dewasa ini umumnya digunakan untuk pelat-pelat yang sukar dilas dan dipatri dengan ukuran yang relatif kecil. Setiap bentuk kepala rivet ini mempunyai kegunaan tersendiri, masing masing jenis mempunyai kekhususan dalam penggunaannya. Paku keling digunakan untuk sambungan tetap antara 2 plat atau lebih misalnya pada tangki dan boiler. Paku keling dalam ukuran yang kecil dapat digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga, furnitur, alat-alat elektronika, dll. Sambungan dengan paku keling sangat kuat dan tidak dapat dilepas kembali dan jika dilepas maka akan terjadi kerusakan pada sambungan tersebut. Karena sifatnya yang permanen, maka sambungan paku keling harus dibuat sekuat mungkin untuk menghindari kerusakan/patah
Gambar 1 skema paku keling Sumber : Agustinus (2009) Jenis kepala paku keling antara lain adalah seba gai berikut : a. Kepala paku keling untuk penggunaan umum dengan diameter kurang dari 12 mm b. Kepala paku keling untuk penggunaan umum dengan diameter antara (12 – 48) mm c. Kepala paku keling untuk boiler atau ketel uap /bejana tekan : diameter (12 – 48) m
Gambar 2. kepala paku keling penggunaan umum (diameter 12mm) Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005)
Gambar 3. kepala paku keling penggunaan umum (diameter 12-48mm) Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005
Gambar 4. kepala paku keling untuk boiler (diameter 12-48mm) Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005)
2.4
Penggunaan Paku Keling
Pemakaian paku keling ini digunakan untuk :
Sambungan kuat dan rapat, pada konstruksi boiler ( boiler, tangki dan pipa-pipa tekanan tinggi ).
Sambungan kuat, pada konstruksi baja (bangunan, jembatan dan crane ).
Sambungan rapat, pada tabung dan tangki ( tabung pendek, cerobong, pipa-pipa tekanan).
2.5
Sambungan pengikat, untuk penutup chasis ( misalnya ; pesawat terbang, kapal) Keuntungan dan Kelemahan
a. Keuntungan Sambungan paku keling ini dibandingkan dengan sambungan las mempunyai keuntungan yaitu :
Bahwa tidak ada perubahan struktur dari logam disambung. Oleh karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan dinamis.
Sambungan keling lebih sederhana dan murah untuk dibuat.
Pemeriksaannya lebih mudah
Sambungan keling dapat dibuka dengan memotong kepala dari paku keling tersebut
b. Kelemahan
Hanya satu kelemahan bahwa ada pekerjaan mula berupa pengeboran lubang paku kelingnya di samping kemungkinan terjadi karat di sekeliling lubang tadi selama paku keling dipasang. Adapun pemasangan paku keling bisa dilakukan dengan tenaga manusia, tenaga mesin dan bisa dengan peledak (dinamit) khususnya untuk jenis-jenis yang besar.
Paku keling dalam ukuran yang kecil dapat digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga, furnitur, alat-alat elektronika, dll
2.6
Cara Pemasangan
Gambar 5. cara pemasangan paku keling Sumber : Agustinus (2009)
Plat yang akan disambung dibuat lubang, sesuai diameter paku keling yang akan digunakan. Biasanya diameter lubang dibuat 1,5 mm lebih besar dari diameter paku keling
Paku keling dimasukkan ke dalam lubang plat yang akan disambung.
Bagian kepala lepas dimasukkan ke bagian ekor dari paku keling.
Dengan menggunakan alat/mesin penekan atau palu, tekan bagian kepala lepas masuk ke bagian ekor paku keling dengan suaian paksa.
Setelah rapat/kuat, bagian ekor sisa kemudian dipotong dan dirapikan/ratakan
Mesin/alat pemasang paku keling dapat digerakkan dengan udara, hidrolik atau tekanan uap tergantung jenis dan besar paku keling yang akan dipasang
2.7
Bahan Paku Keling
Bahan yang biasa digunakan antara lain adalah baja, brass, al umunium, dan tembaga tergantung jenis sambungan/beban yang harus diterima oleh sambungan. Penggunaan umum bidang mesin : ductile (low carbon), steel, wrought iron. Penggunaan khusus antara lain weight, corrosion, or material constraints apply : copper (+alloys) aluminium (+alloys), monel, dll 2.8
Tipe Pemasangan Paku Keling 2.7.1 Lap Joint
Pemasangan tipe lap joint biasannya digunakan pada plat yang overlaps satu dengan yang lainnya, yaitu single rivited lap joint, double rivited lap joint, zig z ag rivited lap joint.
Gambar 6. single dan double sambungan lap joint Sumber : Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005)
Gambar 7. triple riveted lap joint Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005) 2.7.2 Butt Joint Tipe butt joint digunakan untuk menyambung dua plat utama, dengan menjepit menggunakan 2 plat lain, sebagai penahan (cover), di mana plat penahan ikut dikeling dengan plat utama. Tipe ini meliputi single strap butt joint dan double strap butt joint
Gambar 8. single riveted double strap butt joint Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005
Gambar 9. double riveted double strap butt joint Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005)
Gambar 10. double riveted double strap (enequal) butt joint Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005) 2.9
Terminologi Sambungan Paku Keling
a. Pitch (p) : jarak antara pusat satu paku keling ke pusat berikutnya diukur secara paralel. b. Diagonal pitch (pd) : jarak antara pusat paku keling (antar sumbu lubang paku keling) pada pemasangan secara zig – zag dilihat dari lajur/baris/row. c. Back pitch (pb) : jarak antara sumbu lubang kolom dengan sumbu lubang kolom berikutnya. d. Margin (m): jarak terdekat antara lubang paku keling dengan sisi plat terl 2.9 Kerusakan Sambungan Paku Keling 2.9.1 Robek Pada Bagian Pinggir Dari Plat Robek pada bagian pinggir dari plat yang dapat terjadi jika margin (m) kurang dari 1,5 d, dengan d : diameter paku keling. 2.9.2 Robek pada garis sumbu lubang paku keling Dikarenakan tegangan tarik terdapat pada plat utama, tegangan tarik ini dapat merobek melintasi deretan paku keling. Dalam kasus ini, kita mempertimbangkan hanya satu panjang pitch pada pelat. Ketahanan pelat terhadap terhadap robekan dikenal sebagai ketahanan robekan. Ji ka : p = pitch d = diameter lubang paku keling t
= tebal plat
σ = tegangan tarik ijin bahan
Kita ketahui luas permukaan robekan per panjang pitch
A = (p – d ) t Sehingga ketahanan robekan nya adalah
p = A σ =(p – d ) t σ
Gambar 11. (a) sisi kiri adalah robek pada bagian pinggir plat sedangkan (b) sisi kanan adalah robek pada garis sumbu lubang paku keling Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (20 2.9.3 S h e a r i n g O f T h e R i v e t s
Kerusakan paku keling akibat beban geser. Pelat yang dihubungkan oleh paku keling memiliki tegangan tarik pada paku keling, dan jika paku keling tidak dapat menahan stres , paku keling akan terpotong (shearing off).
Gambar 12. kerusakan akibat beban geser Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005)
Ketahanan paku keling terhadap shear off dikenal sebagai shearing resista nce Jika : d = diameter lubang paku keeling T = tegangan geser ijin bahan
n = jumlah paku keling per panjang pitch
Luas permukaan geser
A = X 2 ( in singgle hear) 4
A=2x
4
X 2 (in double shear)
A = 1,875
4
X 2 ( in double shear biasa digunakan boler )
Shearing resistance :
p = n x
4
p = n x 2
X 2 x T (in singgle shear) 4
X 2 x T (in double shaer)
p = n x 1,875
4
X 2 x T (in double shear)
2.9.4 C r u s h i n g
pada plat atau pada paku keling
Paku keling tidak selalu terkena shear off oleh beban tarik akan tetapi paku keling bisa terkena crushing. Karena crushing lubang paku berbentuk oval sehingga terjadi kelonggaran pada sambungan tersebut
Gambar 13. Crushing pada paku keling Sumber : R.S. Khurmi, J.K. Gupta (2005)
Jika : d : diameter paku keling t : tebal plat σ : tegangan geser ijin bahan paku keeling
n : jumlah paku keling per pitch length Luas Permukaan crushing, A = d t Total crushing area,
A = n d t
Crushing resistance,
p
= n d t σ
2.9.4 Effisiensi Paku Keling
Efisiensi dihitung berdasarkan perbandingan kekuatan sambungan dengan kekuatan unriveted. Kekuatan sambungan paku keling tergantung pada p , p , p dan diambil harga yang terkecil. Kekuatan unriveted
P = P x t x σ
Sehingga efisiensinya
n=
, ,
Tabel 2.1 harga efisiensi paku keling Sumber : Agustinus (2009)
Tabel 2.2 Diameter Paku Keling Standar Sumber : Agustinus (2009)
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Paku Keling 3. 2 JENIS PEMBEBANAN DALAM PAKU KELING Bila dilihat dari bentuk pembebanannya, sambungan paku keling ini dibedakan yaitu
Pembebanan tangensial dan Pembebanan eksentrik.
PEMBEBANAN TANGENSIAL Pada jenis pembebanan tangensial ini, gaya yang bekerja terletak pada garis kerja resultannya, sehingga pembebanannya terdistribusi secara merata kesetiap paku keling yang digunakan.
3.3
PEMBEBANAN EKSENTRIK
JENIS KERUSAKAN
Tearing of the plate at ende : robek pada bagian pinggir dari plat yang dapat terjadi jika margin (m) kurang dari 1.5 d, dengan d ialah diameter paku keling.
Tearing of the plate a cross a row of rivets : robek pada garis sumbu lubang paku keling dan bersilangan dengan garis gaya.
3.4
Shearing of the rivets : kerusakan sambungan paku keling karena beban geser. TIPE SAMBUNGAN PAKU KELING
A. Berdasarkan Penyambungan Plat
Lap joint (Sambungan Berimpit) : sambungan yang menempatkan pelat yang akan
disambung saling berimpitan dan kedua pelat tersebut disambung dengan paku keling .Pemasangan tipe lap joint biasanya digunakan pada plat yang overlaps satu dengan yang lainnya.
Butt joint (Sambungan Bilah) : sambungan yang menempatkan kedua ujung pelat
yang akan disambung saling berdekatan, lalu kedua pelat tersebut ditutup dengan bilah
(strap),
kemudian
masing-masing
pelat
disambungkan
dengan
bilah
menggunakan paku keling Digunakan untuk menyambung dua plat utama, dengan menjepit menggunakan 2 plat lain, sebagai penahan (cover), dimana plat penahan ikut dikeling dengan plat utama. Tipe ini meliputi single strap butt joint dan double strap butt joint
B. Berdasarkan Jumlah Baris
Sambungan baris tunggal (singlerivetedjoint) Pada sambungan berimpit, sambungan baris tunggal adalah sambungan yang menggunakan satu baris paku keeling pada sistem sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris tunggal adalah sambungan yang menggunakan satu baris paku pada masing-masing sisi sambungan.
Sambungan baris ganda (double riveted lap joint) Sambungan baris ganda adalah sambungan yang menggunakan dua baris paku keling pada sistem sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris ganda adalah sambungan yang menggunakan dua baris paku pada masin g-masing sisi sambungan
C. Berdasarkan Susunan Paku
3.5
Sambungan Rantai Sambungan Zig - Zag . DESAIN TEKNIS KELING
a. Pitch: Jarak dari pusat satu keling ke pusat keling lainnya yang sejajar, dinotasikan dengan p. b. Diagonal Pitch: Jarak antara pusat keling pada baris berikutnya dari sambungan keling zig-zag c. Back Pitch: Jarak tegak lurus diantara garis pusat dari baris berikutnya, donotasikan dengan ps. d. Margin: Merupakan jarak antara pusat dari lubang keling dengan tepi dari pelat, notasi m. Jenis sambungan dengan menggunakan paku keling, merupakan sambungan tetap karena sambungan ini bila dibuka harus merusak paku kelingnya dan tidak bisa dipasang lagi, kecuali mengganti paku kelingnya dengan yang baru. Pemakaian paku keling ini digunakan untuk :
-
Sambungan kuat dan rapat, pada konstruksi boiler( boiler, tangki dan pipa-pipa tekanan tinggi ).
-
Sambungan kuat, pada konstruksi baja (bangunan, jembatan dan crane ).
-
Sambungan rapat, pada tabung dan tangki ( tabung pendek, cerobong, pipa-pipa tekanan).
-
Sambungan pengikat, untuk penutup chasis ( mis ; pesawat terbang).
Sambungan paku keling ini dibandingkan dengan sambungan las mempunyai keuntungan yaitu : a. Sambungan keling lebih sederhana dan murah untuk dibuat. b. Pemeriksaannya lebih mudah c. Sambungan keling dapat dibuka dengan memotong kepala dari paku keling tersebut. Bila dilihat dari bentuk pembebanannya, sambungan paku keling ini dibedakan yaitu : 1. Pembebanan tangensial. 2. Pembebanan eksentrik. A. PEMBEBANAN TANGENSIAL
Pada jenis pembebanan tangensial ini, gaya yang bekerja terletak pada garis kerja resultannya, sehingga pembebanannya terdistribusi secara merata kesetiap paku keling yang digunakan. Bila ditinjau dari jumlah deret dan baris paku keling yang digunakan, maka kampuh keling dapat dibedakan yaitu :
a. Kampuh Bilah Tunggal dikeling Tunggal
b. Kampuh Bilah Tunggal dikeling Ganda
c. Kampuh Bilah Ganda dikeling Tunggal
d. Kampuh Bilah Ganda dikeling Ganda
3.6
PERENCANAAN SAMBUNGAN PAKU KELING
1. Kampuh Bilah Tunggal Dikeling Tunggal
Bila paku tersebut mendapat pembebanan seperti terlihat pada gambar, maka seluruh penampang dari paku tersebut akan putus tergeser bila tidak mampu menahan gaya luar yang diberikan pada kedua ujung plat tersebut. Tegangan yang terjadi pada penampang bahan yaitu :
Bila diameter paku adalah (d), maka luas penampang yang akan putus adalah :
Untuk menentukan ukuran plat yang sesuai yaitu : Bila tebal plat (t) dan lebar plat (b), maka plat tersebut akan putus tertarik, bila tidak mampu
menahan gaya luar yang diberikan. Sehingga tegangan yang terjadi pada penampang plat yaitu tegangan tarik.
dimana : t = tegangan tarik izin F = gaya luar yang bekerja A = luas penampang plat yang akan putus.
Untuk luas penampang yang kemungkinan akan putus adalah :
Contoh soal : Dua buah plat akan disambung dengan kampuh bilah tunggal dikeling tunggal, direncanakan menerima beban sebesar 10 kN. Bila bahan plat mempunyai tegangan tarik izin 137,3 N/mm 2 dan bahan paku dengan tegangan geser izinnya 109,8 N/mm 2 serta tebal plat 4 mm. Tentukanlah :
a. Diameter paku keling yang sesuai. b. Lebar plat yang dibutuhkan.
Penyelesaian : Diketahui :
F = 10 kN
= 10000 N
; t = 4mm
tegangan tarik= 137,3 N/mm 2 tegangan geser= 109,8 N/mm2 Ditanya :
a) d ?
b) b ?
Jawab :
2. Kampuh Bilah Tunggal Dikeling Tunggal Satu baris Bila kampuh bila tunggal dikeling tungga satu baris seperti terlihat pada gambar. Dimana tegangan yang terjadi, pada paku keling yaitu :
Plat tersebut akan terpisah bila gaya luar (F) mampu memutuskan kedua luas penampang paku. Bila jumlah paku (z) buah maka plat tersebut akan terpisah jika gaya (F) luar tidak mampu memutuskan sebanyak luas penampang paku.
Untuk luas penampang paku yang akan putus pada sistem pada sistem sambungan jenis ini sama dengan jumlah paku yang dipergunakan ( z = n) yaitu : A = n x luas penampang paku yang putus.
Untuk luas penampang yang kemungkinan akan putus adalah :
Contoh Soal : Dua buah plat akan disambung dengan kampuh bilah tunggal dikeling tunggal satu baris,
direncanakan menerima beban sebesar 10 kN. Bila bahan plat mempunyai tegangan tarik izin
137,3 N/mm 2 dan bahan paku dengan tegangan geser izinnya 109,8 N/mm 2 , tebal plat 5 mm dan jumlah paku yang digunakan sebanyak 2 buah. Tentukanlah :
a. Diameter paku keling yang sesuai. b. Lebar plat yang dibutuhkan. c. Jarak antara paku.
Penyelesaian : Diketahui : F = 10 kN
= 10000 N
; t = 5 mm ; n=z = 2 buah
tegangan tarik = 137,3 N/mm2 tegangan geser = 109,8 N/mm2 Ditanya :
a) d ?
Jawab :
a. )
b.)
b) b ?
c) p ?
Diameter paku keling
Jarak antara paku p = 3. d + 5 (mm)
= 3 (8) + 5 = 29 mm Periksa ;
3. Kampuh bilah tunggal dikeling ganda.
Untuk jenis sambungan kampuh bilah tunggal di keling ganda seperti terlihat pada gambar, maka kedua plat tersebut terpisah bila mampu memutuskan dua baris penampang, jika jumlah paku (n) buah maka paku terasabut akan putus tergeser, maka yang terjadi pada bahan adalah tegangan geser.
Untuk luas penampang yang kemungkinan akan putus adalah :
Contoh soal : Dua buah plat disambung dengan sistem kampuh bilah berganda dikeling tunggal seperti gambar , di mana mendapat pembebanan sebesar 10000 (N) . Bila tegangan tarik izin untuk bahan plat 137,3 N/mm2 . dan tegangan geser izin untuk bahan paku adalah 109,8 N/mm2. Untuk plat tebal 5 mm dan jumlah paku yang akan di pasang 2 buah dalam satu baris . Ditanyakan : a. Diameter paku keling b. Jarak antara sumbu paku keling d. Lebar plat yang di butuhkan.
Penyelesaian : Diketahui :
F = 10 kN
= 10000 N
= 137,9 N/mm2 = 109,8 N/mm2 n = 4 buah
; t = 5 mm ; z1 = 2 buah
Ditanya :
a) d ?
Jawab :
a. )
b) b ?
c) p ?
Diameter paku keling d
2. F
2.10000
=
2. .109,8
z . . g b.)
= 5,4 mm = 5,5 mm
Jarak antara paku p = 3. d + 5 (mm)
= 3 (5,5) + 5 = 21,5 mm
Periksa ; F
t
z 1 .( p d )t
10000
2(21,5 5,5).5
t t
c.)
aman
Lebar plat yang dibutuhkan : b = z1 . p
= 2 (21,5) = 43 mm
62,5 N / mm 2
BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan.
Berdasarkan makalah yang telah di uraikan maka di simpulkan bahwa: Fungsi dari sambungan paku keling adalah untuk membuat hubungan yang kuat dan rapat. Kekuatan diperlukan agar sambungan tidak rusak. Sedangkan kerapatan diperlukan,selain untuk kekuatan juga untuk menjaga agar tidak terjadi kebocoran. Adapun apikasinya sebagai berikut: -
Sambungan kuat dan rapat pada konstruksi boiler (boiler tangki dan pipa-pipa tegangan tinggi).
-
Sambungan kuat, pada konstruksi baja (bangunan, jembatan dan crane ).
-
Sambungan rapat, pada tabung dan tangki ( tabung pendek, cerobong, pipa-pipa tekanan).
-
Sambungan pengikat, untuk penutup chasis ( mis ; pesawat terbang).
2. Sambungan keling mempunyai kelebihan dan kekurangan sebagai berikut:
Kelebihan -
Bahwa tidak ada perubahan struktur dari logam disambung. Oleh karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan dinamis.
-
sambungan paku keling adalah untuk membuat hubungan yang kuat dan rapat. Kekuatan diperlukan untuk menjaga agar sambungan tidak rusak. Sedangkan kerapatan diperlukan, selain untuk kekuatan juga untuk menjaga agar tidak terjadi kebocoran.
Kekurangan - bahwa ada pekerjaan mula berupa pengeboran lubang paku keling kemungkinan terjadi karat di sekeliling lubang tadi serta kemungkinan terjadi karat karena paku keling harus dipanaskan dahulu sampai suhu tertentu sebelum dipasang. -
sambungan paku keling merupakan sambungan tetap karena sambungan ini bila dibuka harus merusak paku kelingnya dan tidak bisa dipasang lagi, kecuali mengganti paku kelingnya dengan yang baru
