Sambungan Paku Keling dengan Beban Eksentrik

Apabila sambungan menerima beban tidak melewati titik pusat sistim sambungan, maka sambungan tersebut dikatakan menerima beban eksentrik. Sambungan paku keling yang beban eksentrik diperlihatkan pada gambar 1.

Dalam perancangan dimensi paku keling yang akan digunakan pada sambungan tersebut, pengaruh beban P terhadap sistem sambungan terjadi pada titik pusat sistem sambungan. Akibat beban P tersebut, pada titik pusat sambungan akan terjadi gaya geser (yang besarnya sama dengan P) dan momen puntir (yang besarnya sama dengan P.e).Titik pusat sambungan dapat ditentukan dengan cara mencari koordinatnya. Persamaan yang digunakan adalah :x = jarak dari titik pusat paku ke sumbu y.y = jarak dari titik pusat paku ke sumbu x.A= luas penampang paku keling = (/4). d2.d = diameter paku keling.

Oleh karena diameter paku keling yang digunakan sama besar, maka penampang paku : A1=A2=.=An . Sehingga persamaan diatas menjadi :Dengan mengetahui koordinat x dan y , maka titik pusat sistem sambungan dapat diperoleh :

Dengan adanya gaya P dan momen puntir T pada titik pusat sambungan, maka setiap paku akan menerima 2 jenis gaya, yaitu :

(1). Gaya Geser Langsung.Besarnya gaya geser langsung pada setiap paku keling adalah beban, P dibagi dengan jumlah paku keling, n. Secara matematis dapat ditulis :

(2). Gaya Geser Akibat Puntiran.Gaya geser akibat puntiran yang terjadi pada setiap paku keling sebanding dan tegak lurus terhadap lengan gayanya ( jarak dari titik pusat sambungan ke titik pusat paku), atau :Fp1 l1 ; Fp2 l2 ; ; Fpn ln

Dari kesetimbangan momen : momen eksternal sama dengan momen internal, maka :Substitusi persamaan sebelumnya kedalam persamaan diatas menghasilkan :

Apabila harga P, e, l1, l2, l3 dan seterusnya diketahui, maka harga Fp1 dapat diperoleh. Dengan demikian melalui persamaan :Harga Fp2 , Fp3 , . , Fpn dapat diketahui.

Sedangkan harga l1 , l2 , l3 , .., ln diperoleh dari gambar, misal : Setelah diketahui besarnya gaya geser langsung dan gaya geser akibat puntiran pada setiap paku keling, kemudian dihitung besarnya resultan gaya pada setiap paku

Secara teoritis, persamaannya adalah :dimana : adalah sudut antara Fg dan Fpn .Besarnya sudut ini diketahui dari gambar. Dari gambar terlihat bahwa : = + . sudut = 900 sudut dapat dicari dengan cara: tg = panjang garis di depan sudut per panjang garis disisi sudut.

Setelah diperoleh resultan gaya untuk semua paku keling, selanjutnya di ambil harga resultan gaya yang paling besar untuk menghitung diameter paku keling. Persamaannya :dimana g adalah tegangan geser izin bahan paku keling.