B A B II
PAGE 76
B A B IISAMBUNGAN PAKU KELING
Sampai kini sambungan paku keling masih digunakan sebagai suatu
sambungan tetap seperti pada pembuatan badan kapal terbang, ketel
uap, jembatan dan lain lain meskipun belakangan sambungan las
banyak dipakai pengganti sambungan keling.
Pada saat ini sambungan keling masih digunakan pada industri
pesawat terbang untuk memasang plaat badan pesawat dimana smbungan
las tidak dapat dilakukan karena perlu dilakukan penggantian secara
rutin sehingga penggunakan sambungan keling akan memudahkan
pekerjaan
Juga sambungan ini banyak digunakan pada metal yang agak sulit
dilakukan pengelasan seperti aluminium dimana penjambungannya
dilakukan dengan menggunakan paku keling.
BEBERAPA CONTOH SAMBUNGAN PAKU KELING
Pengerjaan sambungan paku keling adalah dengan memasukan paku
keling melalui suatu lubang dan kemudian bagian yang menonjol dari
paku keling kita pukul sehingga membentuk kepala kedua yang akan
mengekalkan sambungan tersebut.
Untuk paku keling dengan diameter maksimum 12 mm dapat
dikerjakan dalam keadaan dingin sedangkan untuk diameter lebih
besar paku keling perlu dipanaskan terlebih dahulu.
Contoh pengerjaan sambungan paku keling dapat dilihat seperti
pada contoh dibawah ini.
Bahan dari paku keling dapat baja lunak, tembaga, kuningan,
aluminium atau bahan metal lainnya tetapi bahan dari paku keling
dan plaat harus sesuai untuk mencegah terjadinya proses galvano
yang dapat menyebabkan terjadinya korosi.BENTUK PAKU KELING
Bentuk paku keling menurut bentuknya dibagi dalam 3 kelompok
:
1. Paku keling dengan kepala bulat untuk pemakaian khusus
misalnya ketel uap DIN123
2. Paku keling dengan kepala bulat untuk konstruksi biasa
misalnya penyambungan baja profil dari bangunan DIN124
3. Paku keling dengan kepala dibenamkan untuk mendapatkan hasil
pekerjaan rata misalnya pemasangan plaat pesawat terbang
DIN302.
Untuk memungkinkan paku keling dapat masuk dengan baik pada
lubangnya maka diameter dari lubang harus dibuat lebih besar
sedikit dari diameter paku kelingnya dimana perbedaannya telah
distandarisir.
Panjang paku keling dapat dihitung dengan rumus:
L = S + ( 1,5 - 1,7 ) d
Dimana : S = Tebalnya plaat atau profil
d = Diameter Paku keelingSTANDARD PAKU KELING MENURUT DIN 123,
124, 302
MACAM SAMBUNGAN PAKU KELING
Macam sambnungan yang umum dipakai pada sambuingan paku keling
adalah sebagai berikut :
1. KAMPUH BERHIMPITSambungan ini yang paling sederhana dengan
meletakan 2 buh pelat satu diatas yang lainnya kemudian disambung
dengan paku keling.
2. KAMPUH BILAH TUNGGAL
Disini sambungan kita lakukan dengan mengeling sebuah lajur
plaat pada plaat plaat yang akan disambung.
3. KAMPUH BILAH BERGANDA
Disini sambungan kita lakukan dengan mengeling dua buah lajur
plaat pada plaat-plaat yang akan disambung dimana plaat-plaat
tersebut berada diantara kedua lajur plaat.
Sambungan paku keling dapat juga dibagi menurut pemakaiannya
:
1. Sambungan paku keling yang hanya harus kuat.
Sambungan macam ini digunakan untuk sambungan pada konstruksi
jembatan, bangunan dan lain-lain.
2. Sambungan paku keling yang harus merupakan ikatan kuat dan
rapat.
Sambungan macam ini digunakan pada ketel uap.
3. Sambungan paku keling yang harus merupakan ikatan yang
rapat.
Sambungan macam ini digunakan untuk reservoir zat cair atau gas
dengan tekanan rendah.
PERHITUNGAN SAMBUNGAN PAKU KELING
PERHITUNGAN PAKU KELING.
Pada perhitungan kekuatan paku keling yang harus diperhatikan
adalah tegangan-tegangan yang timbul pada sambungan
tersebut.Tegangan-tegangan yang timbul terdiri dari :
1. Tegangan tarik atau tekan pada plaat atau pada lajur plaat
untuk kampuh bil;ah tunggal atau berganda . (t, d)
2. Tegangan geser pada paku keling ()
3. Tegangan permukaan antara plaat dan paku keling. (s)
Pada gambar disebelah terlihat bahwa suatu gaya P bekerja pada
suatu paku keling yang mempunyai diameter d, dan tebal plaat s,
maka tegangan permukaan yang timbul karena gaya P ialah :
Untuk pasangan plaat dan paku keling yang sesuai misalnya untuk
paku keling K.St 34 dan Plaat St 37 maka tegangan geser yang
diizinkan dari paku keling dapat diambil sebagai berikut :
= 0,8. tDimana t ialah tegangan tarik dari plaat.
Kalau jarak antara pinggir plaat dan pusat paku keling pada arah
gaya yang bekerja sama dengan dua kali diameter paku keling (2d) ,
maka tegangan permukaan yang diizinkan adalah
s = 2,0 . t
Dimana : t = tegangan tarik yang diizinkan dari plaat
s = tegangan permukaaan yang diizinkan antara plaat dan paku
keling
Kalau jarak antar pinggir plaat dan pusat paku keling tersebut
adalah satu setengah diameter paku keling (1.5 d) maka tegangan
permukaan yang diizinkan adalah :
s = 1,5 . t
PERHITUNGAN BANYAKNYA PAKU KELING
PERHITUNGAN KAMPUH BERIMPIT DAN BILAH TUNGGAL
Perhitungan banyaknya paku keling pada kampuh berimpit dan
kampuh bilah tunggal adalah sama karena dalam kedua hal tersebut
diatas sebuah paku keling mengalami geseran pada satu permukaan
saja.
Kalau tegangan geser yang perbolehkan dari paku keling bol dan
diameter dari paku keling adalah d dan banyaknya paku keling yang
harus menahan gaya P adalah n1 buah, dan setiap paku keling hanya
diperbolehkan menahan gaya sebesar :
Maka jumlah paku keling yang diperlukan adalah :
PERHITUNGAN KAMPUH BILAH BERGANDA
Pada kampuh bilah berganda permukaan yang harus menahan tegangan
geser pada paku keling adalah 2 buah sehingga gaya yang dapat
ditahan oleh sebuah paku keling adalah :
Jadi apabila ada n1 buah paku keling maka gaya P yang dapat
ditahan adalah :
Sehingga jumlah paku keling yang diperlukan adalah :
Kalau diatas banyaknya paku keling dihitung berdasarkan tegangan
geser yang terjadi pada paku keling maka sekarang banyaknya paku
keling akan dihitung didasarkan tegangan permukaan antara paku
keling dan plaatnya.
Perhitungan nbanyaknya paku keling berdasarkan tegangan
permukaan baik untuk kampuh berimpit maupun untuk kampuh bilah
tunggal dan kampuh bilah berganda adalah sama.
Kalau tebalnya plaat adalah s, dan tegangan permukaan yang
diperbolehkan adalah s dan jumlah paku keling adalah n2 buah, maka
gaya P yang dapat ditahan adalah :
Atau jumlah paku keling yang diperlukan adalah :
Dari hasil perhitungan dari n1 dan n2 setelah pembulatan keatas
kita mengambil jumlah yang terbesar sebagai jumlah paku keling yang
diperlukan.
PERHITUNGAN JARAK PAKU KELING KEPINGGIR PLAAT
Jarak paku keling kepinggir plaat perlu juga dihitung dan diukur
pada arah gayanya.
Pada gambar terlihat bahwa bagian AGBFE dapat tersobek lepas
dari plaat karena gaya pada paku keling.
Didalam perhitungan penampang yang menahan gaya tersebut
sebenarnya adalah penampang AE dan BF tetapi untuk perhitungan kita
cukup mengambil penampang CE dan DF saja.
Kalau tebal plat adalah s, diameter paku keling adalah d, dan
jarak paku keling keling kepinggir plaat adalah x maka luas
penampang CE dan DF adalah :
Kedua permukaan tersebut harus dapat menahan gaya yang bekerja
pada paku keling sehingga kita mendapatkan persamaan sebagai
berikut :
Untuk plaat yang tebalnya kurang dari 11 m maka secara empiris
dapat diambil diameter paku keling samadengan 2 kali tebalnya plaat
atau :
s < 11 mm maka diambil d = 2s
Sehingga jarak paku keling kepinggir plaat untuk plaat dengan
ketebalan kurang dari 11 mm adalah :
Dalam praktik jarak paku keling kepinggir plaat biasanya diambil
:
x = (1.5 2.0) d
Sedangkan jarak maksimumnya adalah :
x = 3 d
PERHITUNGAN JARAK ANTARA 2 BUAH PAKU KELING
Pada pembebanan tarik maka plaat akan mengalami banyak kerugian
karena banyaknya lubang untuk paku keling sehingga jarak paku
keling letaknya tidak boleh terlalu berdekatan.
Untuk itu kita anggap bahwa gaya akan menyebabkan tegangan tarik
pada plaat pada penampang antara paku keling.
Jadi gaya yang timbul harus dapat ditahan baik oleh paku keling
maupun oleh plaat pada garis AB.
Pada gambar diatas jarak keling dianggap sama dan gaya yang
harus ditahan oleh sebuah paku keling juga harus ditahan oleh plaat
pada sisi kiri dan kanan dari paku keling, misalnya gaya ditahan
oleh paku keling II maka bagian plaat yang harus menahan adalah
bagian CD dan EF.
Luas penampang CD + EF ialah :
(t d) s
Dimana : t = jarak antara paku keling
s = tebal plaat
d = diameter paku keling
Karena gaya yang dapat ditahan oleh plaat sama besarnya dengan
gaya yang dapat ditahan oleh paku keling maka kita dapatkan hasil
sebagai berikut :
Kalau kita ambil d = 2 s
= 0,8 t
Dari hasil perhitungan kita dapatkan jarak antara paku keling
adalah :
t = 2.26 d
Untuk sambungan tersebut diatas kita perlu meninjau pada
tegangan permukaan yang terjadi sehingga kita mendapatkan persamaan
sebagai berikut :
Maka disini kita akan mendapatkan jarak paku keling sebagai
berikut :
Untuk
s = 2 t
Maka
t = 3d
Untuk kedua pemeriksaan datas kita dapatkan bahwa jarak antara
paku keling terbesar adalah pada perhitungan dengan menggunakan
tegangan permukaan yang akan digunakan untuk menentukan jarak
antara paku keling.
Kalau paku keling ditempatkan dalam beberapa baris maka jarak
antara baris-baris ini dpat diambil sama besar dengan jarak antara
paku keling dalam satu baris yaitu :
Jarak antara baris paku keling = 3 CATATANPada perhitungan paku
keling perlu diperhatikan beberapa ketentuan sebagai berikut:
1. Pada perhitungan paku keling gaya yang bekerja dianggap
terbagi
Rata pada semua paku keling asal jumblah baris tidak melebihi 4
baris.
2. Penentuan diameter dari paku keling dilakukan dengan
mengguna-
Kan rumus empiris sebagai berikut:
a. Untuk s < 11 mm maka d = 2s
b. Untuk s 11 mm maka d = 0,5 s + 16 mm
d = 0,7 s + 13 mm
3. Untuk suatu konstruksi dengan tebal plaat s diameter paku
keling
D pada kampuh bilah tunggal didapatkan:
Dan pada kampuh bilah berganda didapatkan:
DAFTAR TEGANGAN DIIZINKAN PADA
PASANGAN PAKU KELING DAN PROFIL BANGUNAN.
Bahan
Profil
Paku
KelingBahan
ProfilPaku
KelingBahan
ProfilPaku
Keling
Bahan
St 00
St 34St 37St 34St 52St 44
Tegangan
Yang di-
Izinkan.
bol _____
bol
bol
-------
s bol _____
bol
bol
-------
s bol _____
bol bol
-------
s
DIN 120
Mesin
Pengangkat
1000
--------
800 800
-------
2000 1400
--------
1120 1200
-------
2800 2100
------
1680 1680
------
4200
DIN 1050
Bangunantinggi 1200
--------
960
1200
------
2400 1400
------
1120 1400
------
2800 2100
------
1680 2100
------
4200
DIN 1073
Jembatan
1400
------
840 1120
------
2800 2100
------
1260 1680
------
4200
DAFTAR DARI TEGANGAN GESER PADA
PAKU KELING DENGAN BAHAN ST. 34 (UNTUK KETEL UAP
BEBERAPA CONTOH SAMBUNGAN PAKU KELING
KAMPUH BERHIMPIT DIKELING TUNGGAL
KAMPUH BERHIMPIT DIKELING GANDA
KAMPUH ROWE DENGAN PAKU KELING BERSILANG
KAMPUH BERIMPIT DIKELING TIGA KALI
KAMPUH BILAH BERGANDA DIKELING TUNGGAL
KAMPUH BILAH BERGANDA DIKELING BERGANDA
KAMPUH ROWE
CONTOH SOAL I
Dua buah plaat tarik, masing-masing dengan tebal 10 mm harus
disambung dengan kampuh bilah berganda.
Gaya yang harus ditahan besarnya 257000 N. Juga diketahui bahwa
:
t = 1400 kg/cm2
= 0,8 t
s = 1,6 t
Ditanya : Konstruksi dari sambungan tadi sehingga lebarnya
secara teoritis menjadi sekecil mungkin.
= 1120 kg/cm2
s = 2240 kg/cm2
Jawab :
Dari ketentuan diatas kita mendapatkan bahwa
Karena tebal plaat = 10 mm, maka diameter dari paku keling dapat
diambil :
D = 2 s
D = 20 mm
Sekarang kita tentukan banyaknya paku keling yang
dip[erlukan.
Pertama kita tinjau terlebih dahulu berdasarkan gaya geseran
yang timbul.
Kemudian kita tinjau banyaknya paku keling berdasarkan tegangan
yang timbul yaitu tegangan permukaan.
Dari kedua perhitungan diatas ternyata bahwa banyaknya paku
keling lebih besar jumlahnya kalau kita menghitungnya berdasarkan
tegangan permukaan.
Jadi banyaknya paku keling untuk satu plaat setelah dibulatkan
.
n = 6
Jumlah paku keling seluruhnya ialah : n = 2 x 6 = 12
Untuk mendapatkan lebar yang sekecil mungkin, kita akan
tempatkan pada baris terluar masing-masing 1 paku keling maka kita
akan mendapatkan susunan seperti pada gambar diatas. Sekarang kita
akan menghitung lebarnya dari plaat tersebut menurut teoritis.
Mula-mula akan kita tinjau pada penampang AB yang diperlemah
oleh satu paku keling.
Luas penampang dari AB ialah : ( b1 d) s
Jadi :(b1 - d) s t = P
Sekarang kita tinjau penampang CD yang diperlemah oleh dua buah
lubang paku keling.
Setiap paku keling harus menahan 1/6p, sehingga penampang CD
harus menahan 5/6 P.
Luas penampang CD :
Sekarang kita tinjau penampang EF yang diperlemah tiga lubang
paku keling.
Penampang EF disini harus menahan 3/6 P.
Luas penampang EF ialah : (b3 - 3 d) s
Maka kita ambil untuk lebar teoritis yang terkecil yang diminta
dalam soal ini, harga terbesar dari perhitungan kita diatas.
Jadi b = 20,4 cm
Secara praktis sebetulnya dapat ditentukan lebar yang diminta
tanpa terlalu banyak perhitungan.
Lebar minimum dari plaat :
B = 2 x 1,5 d + 2 x 3 d = 18 cm.
Lebar maximum dari plaat :
B = 2 x 3 d + 2 x 7 d = 40 cm.CONTOH SOAL 2
Tiga batamg dari konstruksi baja tiba pada suatu sama lain
seperti gambar disebelah ini.
Pembebanan pada batang baja yang paling bawah ialah : 120.000
NTentukanlah ukuran-ukuran paku keling dan batang itu bila bahan
dari palu keling dan batang itu harus St 37.
Faktor keamanan V = 4 thd tegangan tarik.
Jawab :
Pembebanan P1 menyebabkan pada batang 2 dan 3 gaya-gaya P2 dan
P3.
Dari gambar ternyata bahwa :
P2 = P3 = P1 . V2 = 84840 NGaya dari 120.000 N itu harus diambil
oleh tiga paku keling yang dibebani pada dua penampang .
Jadi tiap paku keling itu mendapat beban =
120.000 : 3 = 40.000 NGaris tengah paku keling d kita dapat
dengan :
Diambil : d = 19 mmKita ambil diameter lubang 20 mm.
Jarak antara paku keling kita ambil : t = 3 d
t = 60 mm.
Ukuran tebal batang s didapat dari rumus kampuh berimpit yang
dikeling tunggal :
D = s + 0,8 cm
2 = s + 0,8
S = 1,2 cm
Ukuran lebar b kita dapat dengan :
P1 = 2 (b d) s t
1200 = 2 ( b 2) 1,2 x 925
b = 7,4 cm
Tiap batang 2 dan 3 harus mendukung gaya dari 84840 N.
Gaya ini diambil oleh 2 paku keling yang dibebani pada 2
penampang jadi tiap paku keling mengambil 42420 N. Juga untuk ini
kita umpamakan paku keling dari 19 mm, lubang dari 20 mm, ukuran
tebal plaat 12 mm.
Ukuran lebar b1 terdapat dari :
P2 = 2 (b1 d) s t
8484 = 2 (b1 2) 1,2 x 925
b1 = 5,7 cm
Pemeriksaan terhadap tegangan permukaan menghasilkan untuk tiap
paku keling gaya P sebesar :
P = d s s
Kita misalkan bahwa :
s = 2,0 t = 2,0 . 925 = 18500 N/cm2
P = 2 . 1,2 . 1850 = 44500 NJadi paku cukup kuat karena gaya
maximum yang dapat ditahan besarnya ialah 44500 N sedang yang
bekerja hanya 42420 dan 40000 N.
_1261834683.unknown
