ANALISIS NUMERIK DAN STUDI EKSPERIMENTAL TEGANGAN GESER PADA SAMBUNGAN RIVETED JOINT DENGAN VARIASI TIPE SAMBUNGAN DAN KONFIGURASI GEOMETRIK

Abstract

Sambungan paku keling (riveted joint) masih banyak digunakan pada struktur yang memerlukan ketahanan terhadap beban dinamis, getaran, dan kelelahan material. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi tipe sambungan (lap joint dan butt joint) serta konfigurasi geometri rivet (chain pattern, staggered pattern, dan longitudinal single-row pattern) terhadap distribusi tegangan geser dan mekanisme kegagalan sambungan. Penelitian dilakukan menggunakan metode eksperimen melalui pengujian tarik pada spesimen baja AISI 1020 dan simulasi numerik menggunakan metode elemen hingga Finite Element Method (FEM) pada perangkat lunak ANSYS Workbench. Hasil simulasi digunakan untuk memperoleh distribusi tegangan von Mises dan deformasi total, kemudian dibandingkan dengan hasil pengujian eksperimental untuk mengevaluasi tingkat kesesuaian model numerik. Secara umum, variasi konfigurasi rivet dan tipe sambungan memberikan pengaruh terhadap distribusi tegangan, deformasi, serta lokasi konsentrasi tegangan pada sambungan. Konfigurasi dengan distribusi beban yang lebih merata menunjukkan kemampuan menahan beban yang lebih baik dibandingkan konfigurasi lainnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sambungan lap joint memiliki kinerja mekanik yang lebih baik dibandingkan butt joint. Konfigurasi Chain Pattern Lap Joint memberikan performa terbaik, sedangkan Longitudinal Pattern Lap Joint menghasilkan distribusi tegangan yang lebih merata. Hasil simulasi numerik juga menunjukkan kesesuaian dengan hasil pengujian eksperimen sehingga mampu merepresentasikan perilaku mekanik sambungan rivet dengan baik. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi dalam perancangan sambungan rivet pada struktur baja yang lebih aman dan efisien.