Dokumen tersebut membahas tentang sambungan keling (rivet joints), termasuk definisi paku keling, metode pengelingan, jenis kepala dan bahan paku keling, jenis sambungan keling, kegagalan sambungan keling, efisiensi sambungan keling, dan desain sambungan keling dengan beban eksentrik beserta contoh soal perhitungannya.

1. SAMBUNGAN KELING ( RIVET JOINTS)
Sebuah paku keling adalah batang silindris pendek dengan kepala
yang integral dengan batangnya.

2. Metode Pengelingan
Fungsi paku keling dalam sebuah sambungan memiliki
kekuatan dan kekencangan. Kekuatan untuk mencegah
kerusakan sambungan, sedangkan kekencangan membantu
kekuatan dan mencegah kebocoran.
Dua metode pengelingan yaitu pengelingan dengan
tangan/manual dan pengelingan menggunakan mesin.

3. Jenis Kepala Paku Keling
Kepala Paku keling untuk penggunaan umum: Diameter di bawah 12 mm.

4. Kepala Paku keling untuk penggunaan umum:
Diameter paku keling dari 12 mm sampai 48 mm.

5. Kepala Paku keling untuk pekerjaan Ketel:
Diameter paku keling dari 12 mm sampai 48 mm.

6. Bahan Paku Keling
Bahan paku keling untuk tujuan umum dibuat dari bahan baja atau yang
ringan dari bahan timah.
Jenis Sambungan Keling
1. Sambungan Tempel (lap joint)
2. Sambungan Tumpuk ( Butt joint)
1. Sambungan Tempel (lap joint)

7. 2. Sambungan Tumpuk ( Butt joint)

9. Kegagalan Sambungan Keling
Sobek/robek (tarik) plat pada bagian Tepi
Sobek/robek (tarik) plat pada bagian Melintang thd Arah Gaya

10. Fig. 8-17. Crushing (desak) of the rivets

11. Efisiensi Sambungan Keling
Diameter Paku Keling

12. DESAIN SAMBUNGAN KELING DENGAN BEBAN EKSENTRIK
. Desain sambungan keling dengan beban eksentrik
dianalisis dan dihitung berdasarkan pada: (1) garis kerja
beban tidak melalui pusat sistem paku keling; (2) semua
paku keling tidak terbebani secara sama.

13. Beban eksentrik mengakibatkan geseran sekunder
yang disebabkan oleh kecenderungan gaya/beban untuk
memuntir sambungan terhadap pusat titik berat disamping
geseran langsung/primer.
P = beban eksentrik pada sambungan
e = eksentrisitas beban yaitu jarak antara garis kerja beban
dan titik pusat sistem paku keling yaitu G.

14. Prosedur perhitungan:
1. Menentukan sumbu (x dan y) pada gambar desain sambungan paku keling;
2. Menentukan titik berat/pusat gravitasi (G) dari sistem paku keling,
x1 . A1 + x2 . A2 + x3 . A3 + …
x = ___________________________________________
A1 + A2 + A3 + …
y1 . A1 + y2 . A2 + y3 . A3 + …
y = ___________________________________________
A1 + A2 + A3 + …
3. Menunjukkan dua gaya P1 dan P2 pada pusat grafitasi G dari sistem paku
keling. Gaya-gaya tersebut sama dan berlawanan arah terhadap P;

15. 4. Anggap semua paku keling berdiameter sama, berakibat P1 = P menghasilkan
beban geser langsung pada setiap paku keling yang besarnya sama.
Beban geser langsung pada setiap paku keling:
5. Akibat P2 = P menghasilkan momen putar sebesar P x e yang cenderung
memutar sambungan dari pusat gravitasi G pada sistem paku keling yang searah
putaran jam. Momen putar yang bekerja menghasilkan beban sekunder pada setiap
paku keling.
Beban geser sekunder pada setiap paku keling diperoleh dengan membuat
dua asumsi: (1) beban geser sekunder proporsional dengan jarak radial paku keling
dari pusat gravitasi sistem paku keling; (2) arah beban geser sekunder tegak lurus
terhadap garis singgung pusat paku keling ke pusat gravitasi sistem paku keling;
F1, F2, F3, … = beban geser sekunder pada paku keling 1, 2, 3 , dst.
l1, l2, l3, ... = jarak radial paku keling 1, 2, 3 dari pusat grafitasi G sistem
paku keling.
푃푠 =
푃
푛
, bekerja parallel terhadap beban P

16. 푭ퟏ ∞ 푙1 ; 퐹2 ∞ 푙2 ; 푑푎푛 seterusnya
퐹₁
퐹₂
퐹₃
=
=
= ⋯
푙₁
푙₂
푙₃
퐹2 = 퐹1.
푙₂
푙₁
퐹3 = 퐹1 .
푙₃
푙₁
Jumlah momen putar eksternal dan jumlah momen putar internal harus sama
dengan nol:
푷 . 풆 = 푭ퟏ. 풍ퟏ + 푭ퟐ. 풍ퟐ + 푭₃. 풍ퟑ + …
= 푭ퟏ. 풍ퟏ + 푭ퟏ.
풍₂
풍₁
. 풍ퟐ + 푭ퟏ .
풍ퟑ
풍₁
. 풍ퟑ + …
=
푭₁
풍₁
(풍ퟏ²
+ 풍ퟐ²
+ 풍ퟑퟐ
+ …)
Arah gaya-gaya tersebut menyudut ke kanan dari garis temu/sambung
terhadap pusat gravitasi sistem paku keling

17. Beban geser primer dan sekunder dapat dijumlahkan secara vektor untuk
menentukan beban resultan R pada setiap paku keling, atau dengan rumus:
Beban geser (resultan) maksimum yg terjadi pada paku
keling 풕풆풓풅풆풌풂풕 풅풆풏품풂풏 풂풓풂풉 풌풆풓풋풂 풃풆풃풂풏,
sehingga ukuran (diameter) paku keling didasarkan pada paku
keling tersebut, melalui hubungan rumus berikut,
풇풔 =
푹
흅
ퟒ
풅ퟐ → 푓푠 = tegangan geser paku keling
푅 = beban resultan yang bekerja
pada paku keling
푑 = diameter paku keling
푹 = 푭ퟐ + 푷풔
ퟐ + ퟐ 푭. 푷풔 . 퐜퐨퐬 휽
휽 = sudut antara garis beban geser primer dan
garis beban geser sekunder

18. Contoh soal 1:
Sebuah sambungan keling - lap dibebani secara eksentrik dirancang untuk
sebuah siku baja sebagaimana gambar di bawah. Plat siku tebalnya 25mm. Seluruh
paku keeling berukuran diameter sama. Beban pada siku 5000kg, jarak antar paku
keling 10cm, lengan beban 40cm. Tegangan geser ijin 650kg/cm² dan tegangan
desak (chrushing) 1200kg/cm². Tentukan ukuran (diameter) paku keeling yang
digunakan untuk sambungan!

20. 1. Titik berat pada sumbu x dan sumbu y dari sistem sambungan paku keling,
푥 =
푥1 + 푥2 + 푥3 + 푥4 + 푥5 + 푥6 + 푥7
푛
푥 =
0 + 10 + 20 + 20 + 20 + 0 + 0
7
풙 = ퟏퟎ cm (sebelah kanan sumbu 푦)
푦 =
푦1 + 푦2 + 푦3 + 푦4 + 푦5 + 푦6 + 푦7
푛
푦 =
20 + 20 + 20 + 10 + 0 + 0 + 10
7
풚 = ퟏퟏ, ퟒퟑ cm (sebelah atas sumbu 푥}
2. Beban geser langsung pada setiap paku keling,
푃푠 =
푃
푛
=
5000
7
= 714,3 kg
3. Momen putar (eksternal) yang dihasilkan oleh beban P secara eksentrik,
푀 = 푃 . 푒 = 5000 x 40 = 200.000 kgcm

21. 4. Kesetimbangan momen eksternal dan momen internal sistem sambungan keling,
푷 . 풆 =
푭₁
풍₁
ퟐ+ 풍ퟐ
(풍ퟏ
ퟐ + 풍ퟑ
ퟐ + 풍ퟒ
ퟐ + 풍ퟔ
ퟐ + 풍ퟓ
ퟐ + 풍ퟕ
ퟐ)
ퟐퟎퟎ. ퟎퟎퟎ =
푭ퟏ
ퟏퟑ, ퟏퟕ
(ퟏퟑ, ퟏퟕퟐ + ퟏퟑ, ퟏퟕퟐ + ퟖ, ퟓퟕퟐ + ퟏퟎ, ퟏퟐ + ퟏퟓ, ퟐퟐ + ퟏퟎ, ퟏퟐ + ퟏퟓ, ퟐퟐ)
ퟐퟎퟎ. ퟎퟎퟎ 퐱 ퟏퟑ, ퟏퟓ = 푭ퟏ 퐱 ퟏퟎퟖퟔ, ퟔ
푭ퟏ =
ퟐퟎퟎ. ퟎퟎퟎ 퐱 ퟏퟑ, ퟏퟓ
ퟏퟎퟖퟔ, ퟔ
= ퟐퟒퟐퟎ 퐤퐠.
푭ퟐ = 푭ퟏ.
풍₂
풍₁
= ퟐퟒퟐퟎ x
ퟖ,ퟓퟕ
ퟏퟑ,ퟏퟕ
= ퟏퟓퟕퟓ 퐤퐠
푭ퟑ = 푭ퟏ = 2420 kg
푭ퟒ = 푭ퟏ.
풍ퟒ
풍ퟏ
= ퟐퟒퟐퟎ x
ퟏퟎ,ퟏ
ퟏퟑ,ퟏퟕ
= ퟏퟖퟓퟓ 퐤퐠
푭ퟓ = 푭ퟏ.
풍ퟓ
풍₁
= ퟐퟒퟐퟎ x
ퟏퟓ,ퟐ
ퟏퟑ,ퟏퟕ
= ퟐퟕퟗퟑ 퐤퐠
푭ퟔ = 푭ퟓ = 2793 kg
푭ퟕ = 푭ퟒ = 1856 kg

22. 5. Dengan menggambarkan gaya-gaya geser langsung dan sekunder pada setiap
paku keling, terlihat bahwa paku keling 3 dan 4 yang paling terbebani:
6. Sudut antara gaya langsung dan gaya sekunder dari dua paku
keling (3 dan 4) tersebut, secara geometri gambar, diperoleh:
cos θ3 =
10
푙3
=
10
13,17
= 0,76
cos θ4 =
10
푙4
=
10
10,1
= 0,99
7. Beban resultan maksimum pada paku keling 3:
2 + 푃푠
푅 = 퐹3
2 + 2 퐹3 푃푠 cos 휃3
푅 = 24202 + 714,32 + 2 x 2420 x 714,3 x 0,76
= 3000 kg

23. Beban resultan maksimum pada paku keling 4:
2 + 푃푠
푅 = 퐹4
2 + 2 퐹4 푃푠 cos 휃4
푅 = 18562 + 714,32 + 2 x 1856 x 714,3 x 0,99
= 2565 kg
Beban geser (resultan) maksimum terjadi pada paku keling ퟑ.
8. Diameter paku keling diperoleh melalui hubungan rumus,
흅
ퟒ
풅ퟐ 풇풔 = 푹ퟑ
푑2 =
4 푅3
휋 푓푠
=
4 x 3000
3,14 x 650
= 5,88
∴ 푑 = 5,88 = ퟐ, ퟒퟐ 퐜퐦 = ퟐퟒ, ퟐ 퐦퐦

24. Soal 2 :
Sebuah siku dikeling pada sebuah kolom dengan 6 paku keling yang
berukuran sama sebagaimana gambar berikut. Siku tersebut membawa
beban 60 kN pada jarak 200 mm dari pusat kolom. Jika tegangan geser
maksimum dalam paku keling 150 N/mm², tentukan diameter paku keling!

26. Soal 3:
Sebuah siku dikeling pada sebuah kolom dengan 6 paku keling yang
berukuran sama sebagaimana gambar di bawah, membawa beban 10 ton
pada jarak 25 cm dari pussat kolom. Jika tegangan geser maksimum dalam
paku keling 630 kg/cm², tentukan diameter paku keling!

27. Soal 4:
Sebuah siku disambung menggunakan 4 paku keling berukuran sama
sebagaimana gambar berikut. Tentukan diameter paku keling jika tegangan
geser maksimum 140 N/mm² !