Sambungan Paku Keling

ELEMEN MESIN 1

KULIAH # 3

SAMBUNGAN PAKU KELING

Oleh :

IR.NAFSAN UPARA.MM.MT

Pendahuluan

Paku Keling adalah batang silinder pendek dengan kepala yang tidak terpisahkan. Bagian silinder paku keling disebut tangkai atau tubuh dan bagian bawah tangkai disebut ekor.

3. Sambungan Paku Keling

Fungsi paku keling pada sambungan adalah untuk membuat sambungan yang memiliki kekuatan dan rapat. Paku keling biasanya terbuat dari baja, kuningan, aluminium, tembaga.

Cara Pengelingan

3. Sambungan Paku Keling

Cara Pengelingan

3. Sambungan Paku Keling

Tipe Paku Keling

3. Sambungan Paku Keling

•Material

Paku keling terbuat dari baja paduan rendah

Paku keling terbuat dari tembaga untuk tahan korosi

Paku keling terbuat aluminium lebih ringan

Tipe Paku Keling

3. Sambungan Paku Keling

• Tipe Kepala Paku Keling

Tipe Sambungan Paku Keling (berdasarkan posisi peletakan )

3. Sambungan Paku Keling

• Lap Joint (berimpit)

Dikeling 1 baris

Dikeling 2 baris

baris 1

baris 2

Max 5

baris

Tipe Sambungan Paku Keling (berdasarkan posisi peletakan )

3. Sambungan Paku Keling

• Butt joint (bilah) bilah

Bilah tunggal (1)

dikeling tunggal (1)

Bilah ganda (2)

dikeling tunggal (1 )

(1 baris )

Bilah ganda (2)

dikeling ganda (2 )

(2 baris)

Plat 1 Plat 2

Tipe Sambungan Paku Keling (berdasarkan posisi peletakan )

3. Sambungan Paku Keling

• Lap butt joint

Lap joint Butt joint

Butt joint dikeling ganda dan

lap joint dikeling tunggal

Yang perlu diperhatikan dalam pemesanan paku keling adalah sbb :

• diameter • panjang • tipe kepala • bahan paku keling

Jumlah Baris Pengelingan

3. Sambungan Paku Keling

• Single rivet joint

• Doble rivet joint

Jumlah Baris Pengelingan

3. Sambungan Paku Keling

Jumlah Baris Pengelingan

3. Sambungan Paku Keling

Jumlah Baris Pengelingan

3. Sambungan Paku Keling

Jumlah Baris Pengelingan

3. Sambungan Paku Keling

Tata Nama

3. Sambungan Paku Keling

• Pitch

Jarak dari pusat satu keling ke pusat keling lainnya yang sejajar, dinotasikan dengan p.

• Diagonal Pitch

Jarak antara pusat keling pada baris berikutnya dari sambungan keling zig-zag , dinotasikan dengan pd.

• Back Pitch

Jarak tegak lurus diantara garis pusat dari baris berikutnya, donotasikan dengan pb.

• Margin

Merupakan jarak antara pusat dari lubang keling dengan tepi dari pelat, notasi m.

Tata Nama

3. Sambungan Paku Keling

Kerusakan Paku Keling

3. Sambungan Paku Keling

Lap joint dikeling tunggal

Keterangan :

P = beban (N)

p = pitch (jarak antara) (cm, mm)

t = tebal (cm, mm)

d = diameter paku keling

m = margin

d1 = diameter lubang : d + 1 : 2 mm

Pelat sobek karena adanya lubang

3. Sambungan Paku Keling

Keterangan :

P = beban (kg, N)

p = pitch (jarak antara) (cm, mm)

σt = tegangan tarik ijin (N/m2)

d = diameter paku keling

m = margin

Luas sobekan (At)

Ketahanan sobekan (Pt)

Sambungan akan aman, jika :

Geseran Pada Keling

3. Sambungan Paku Keling

Luas tahanan geser (As)

Ketahanan geser (Ps)

Sambungan akan aman, jika :

Jika n adalah jumlah paku keling per panjang lapangan:

Geseran Tunggal

Geseran Ganda

Jika tegangan geser ijin untuk geser ganda = 1.75 tegangan geser tunggal (τs), maka ;

Crushing pada Pelat dan Keling

3. Sambungan Paku Keling

Lubang dan Paku Keling rusak Luas dukung per keling (Ac)

Ketahanan dukung (Pc)

Sambungan akan aman, jika :

Keterangan :

P = beban per panjang pitch untuk satu keling per pitch (kg, N)

σc = tegangan dukung/crush ijin pelat atau keling (N/m2)

d = diameter paku keling

t = tebal pelat

n = jumlah paku keling per pitch length

Tahanan crushing maksimum :

Pc = n.dt.σc

Geseran margin (m) Pelat dekat lubang paku Keling

3. Sambungan Paku Keling

Margin bergeser pada bidang ab dan cd

Luas tahanan kerusakan (Ams)

Ketahanan geser margin (Pms)

Sambungan akan aman, jika : Keterangan :

P = beban per panjang pitch (kg, N)

τs = tegangan geser ijin pelat (N/m2)

t = tebal pelat

m = margin

Efisiensi Paku Keling

3. Sambungan Paku Keling

Efisiensi paku keling dihitung berdasarkan perbandingan kekuatan sambungan paku keling dengan tanpa sambungan paku keling.

Kekuatan sambungan paku keling tergantung pada : Pt, Pc, Ps, dan Pms

Kekuatan pelat (tanpa sambungan paku keling) : P = pt.σt

Efisiensi sambungan paku keling (η):

t

mssct

pt

PPPP

dan ,,,

Catatan: Pt, Pc, Ps, dan Pms =

dipilih yang terkecil

Efisiensi Paku Keling

3. Sambungan Paku Keling

Perhitungan Diamater lubang dan pitch

3. Sambungan Paku Keling

Untuk sambungan paku keling yang ideal: kekuatan geser sama dengan kekuatan dukung/crushing,

Ps = Pc :

(geseran tunggal)

(geseran ganda)

kekuatan sobek sama dengan kekuatan geser, Pt = Ps :

(geseran tunggal)

Perhitungan Diamater lubang dan pitch

3. Sambungan Paku Keling

kekuatan geser margin sama dengan kekuatan dukung/crushing, Pms = Pc :

Dari rumus Unwin’s, jika tebal pelat (t) > 8 mm, maka :

td 6

Contoh

3. Sambungan Paku Keling

Disain double riveted lap joint untuk pelat material mild steel tebal 9,5 mm. Hitunglah efisiensi sambungan paku keling jika tegangan yang diijinkan :

Tugas

3. Sambungan Paku Keling

1. Dua plat dengan tebal 16 mm disambung dengan double riveted lap joint. Tegangan ijin diasumsikan sebagai berikut : • σt = 14000 N/cm2 (bahan plat) • τs = 11000 N/cm2 (bahan paku keling) • σC = 24000 N/cm2 (bahan paku keling) Hitunglah : efisiensi sambungan paku keling

3. Sambungan Paku Keling

2. A Single riveted double cover but joint digunakan untuk

menyambung plat tebal 18 mm. Hitung efisiensi sambungan jika, Tegangan ijin diasumsikan sebagai berikut : • σt = 100 N/mm2 (bahan plat) • τs = 80 N/mm2 (bahan paku keling) • σC = 160 N/mm2 (bahan paku keling)