B
B A A B B IIII
SAMBUNGAN PAKU KELING
SAMBUNGAN PAKU KELING
SaSampmpai ai kikini ni sasambmbunungagan n papaku ku kekeliling ng mamasisih h didigugunanakakan n sesebabagagai i susuatatuu sambungan tetap seperti pada pembuatan badan kapal terbang, ketel uap, sambungan tetap seperti pada pembuatan badan kapal terbang, ketel uap, jembatan
jembatan dan dan lain lain lain lain meskipun meskipun belakangan belakangan sambungan sambungan las las banyak banyak dipakaidipakai pengganti sambungan keling.
pengganti sambungan keling. Pad
Pada a saasaat t inini i samsambunbungan gan kelkelining g masmasih ih digdigununakaakan n padpada a inindusdustri tri pespesawawatat terbang untuk memasang plaat badan pesawat dimana smbungan las tidak terbang untuk memasang plaat badan pesawat dimana smbungan las tidak dapa
dapat t diladilakukan kukan karekarena na perlperlu u diladilakukan kukan pengpenggantgantian ian secasecara ra rutirutin n sehisehinggangga penggunakan sambunga
penggunakan sambungan keling n keling akan memudahkan pekerjaanakan memudahkan pekerjaan Juga
Juga sambungan sambungan ini ini banyak banyak digunakan digunakan pada pada metal metal yang yang agak agak sulit sulit dilakukandilakukan pengelasan seperti
pengelasan seperti alumaluminiuinium m dimandimana a penjpenjambunambunganngannya ya diladilakukan kukan dengdengan an menggmenggunakaunakann paku keling.
paku keling.
BEBERAPA CONTOH SAMBUNGAN PAKU KELING
BEBERAPA CONTOH SAMBUNGAN PAKU KELING
Pengerjaan sambungan paku keling adalah dengan memasukan paku keling Pengerjaan sambungan paku keling adalah dengan memasukan paku keling melalui suatu lubang dan kemudian bagian yang menonjol dari
melalui suatu lubang dan kemudian bagian yang menonjol dari paku keling kitapaku keling kita pukul sehingga membentuk kepala kedua yang akan
pukul sehingga membentuk kepala kedua yang akan mengekalkan sambungamengekalkan sambungann tersebut.
tersebut.
Untuk paku keling dengan diameter maksimum 12 mm dapat dikerjakan dalam Untuk paku keling dengan diameter maksimum 12 mm dapat dikerjakan dalam kea
keadaadaan n dindingin gin sedsedanangkagkan n untuntuk uk diadiametmeter er leblebih ih besbesar ar pakpaku u kelkelining g perperlulu dipanaskan terlebih dahulu.
Contoh pengerjaan sambungan paku keling dapat dilihat seperti pada contoh Contoh pengerjaan sambungan paku keling dapat dilihat seperti pada contoh dibawah ini.
dibawah ini.
Bahan dari paku keling dapat baja lunak, tembaga, kuningan, aluminium atau Bahan dari paku keling dapat baja lunak, tembaga, kuningan, aluminium atau bahan
bahan
metal
metal
lainnya tetapi bahan dari paku keling dan plaat harus sesuailainnya tetapi bahan dari paku keling dan plaat harus sesuai untuntuk uk menmencegcegah ah terterjadjadinyinyaa
proses
proses
gagalvlvanano o yayang ng dadapapat t memenynyebebababkakann terjadinya korosi.terjadinya korosi.
BENTUK PAKU KELING
BENTUK PAKU KELING
Bentuk paku keling menurut bentuknya dibagi dalam 3 kelompok : Bentuk paku keling menurut bentuknya dibagi dalam 3 kelompok :
1.
1. PakPaku u kelkeling denging dengan kepalan kepala a bulbulat at ununtuk pematuk pemakaikaian an khukhusus missus misalnalnyaya ketel uap –DIN123
ketel uap –DIN123 2.
2. PaPaku ku kekeliling ng dedengngan an kekepapala la bubulalat t ununtutuk k kokonsnstrtrukuksi si bibiasasa a mimisasalnlnyaya penyambungan baja profil dari bangunan – DIN124
penyambungan baja profil dari bangunan – DIN124 3.
3. PaPaku ku kekeliling ng dedengngan an kekepapala la didibebenanamkmkan an ununtutuk k memendndapapatatkakan n hahasisill pekerjaan rata misalnya pemasangan plaat pesawat terbang –DIN302. 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 = ΣS + ( 1,5 - 1,7 ) d Dimana : S = Tebalnya plaat atau profil
d = Diameter Paku keeling
MACAM SAMBUNGAN PAKU KELING
Macam sambnungan yang umum dipakai pada sambuingan paku keling adalah sebagai berikut :
1. KAMPUH BERHIMPIT
Sambungan 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 . (σt, σd)
2. Tegangan geser pada paku keling (τ)
3. Tegangan permukaan antara plaat dan paku keling. (σs)
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 : d s P s ⋅ = σ
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 :
Τ = 0,8. σt
Dimana σt 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
σs= 2,0 . σt
Dimana : σt = tegangan tarik yang diizinkan dari plaat
σs = 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 :
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 τbol 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 :
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 σs dan jumlah paku keling adalah n2 buah, maka gaya P yang dapat
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
τ = 0,8 σt
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 σs = 2 σt
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 :
CATATAN
Pada 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 Keling Bahan Profil Paku Keling Bahan Profil Paku Keling Bahan St 00 St 34 St 37 St 34 St 52 St 44 Tegangan Yang di-Izinkan. σbol _____ τbol τbol ---σs σbol _____ τbol τbol ---σs σbol _____ τbol τbol ---σs DIN 120 Mesin Pengangka t 1000 ---800 800 ---2000 1400 ---1120 1200 ---2800 2100 ---1680 1680 ---4200 DIN 1050 Bangunan tinggi 1200 ---960 1200 ---2400 1400 ---1120 1400 ---2800 2100 ---1680 2100 ---4200 DIN 1073 Jembatan 1400 ---840 1120 ---2800 2100 ---1260 1680 ---4200DAFTAR DARI TEGANGAN GESER PADA
PAKU KELING DENGAN BAHAN ST. 34 (UNTUK KETEL UAP
BEBERAPA CONTOH SAMBUNGAN PAKU KELING
KAMPUH BERHIMPIT DIKELING GANDA
KAMPUH BERIMPIT DIKELING TIGA KALI
KAMPUH BILAH BERGANDA DIKELING BERGANDA
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 : σt = 1400 kg/cm2 = 0,8 σt σs= 1,6 σt Ditanya :
Konstruksi dari sambungan tadi sehingga lebarnya secara teoritis menjadi sekecil mungkin.
= 1120 kg/cm2
σs = 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 σt = 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.
Tiga batamg dari konstruksi baja tiba pada suatu sama lain seperti gambar disebelah ini.
Pembebanan pada batang baja yang paling bawah ialah : 120.000 N
Tentukanlah 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 = ½ P1 . V2 = 84840 N
Gaya 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 N
Garis tengah paku keling d kita dapat dengan :
Diambil : d = 19 mm
Kita 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
P1 = 2 (b – d) s σt
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 b1terdapat dari :
P2 = 2 (b1 – d) s σt
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 σs
Kita misalkan bahwa :
σs= 2,0 σt = 2,0 . 925 = 18500 N/cm2
P’ = 2 . 1,2 . 1850 = 44500 N
Jadi paku cukup kuat karena gaya maximum yang dapat ditahan besarnya ialah 44500 N sedang yang bekerja hanya 42420 dan 40000 N.
