STRUKTUR MEMBRAN

STRUKTUR MEMBRANTinjauan TeoriSTRUKTUR MEMBRAN?Membran adalah struktur permukaan fleksibel tipis yang memikul beban dengan mengalami tegangan tarik. Membran adalah suatu lembaran bahan tipis sekali dan hanya dapat menahan gaya tarik murni. JENIS-JENISMembranPrategangRangkaPneumaticTendaAir-SupportedAir-InfiltedInternal MastsExternal MastsInternal ArchJENIS-JENIS STRUKTUR PNEUMATICStruktur ini yang menggunakan udara sebagai medium tekanan.

Air-Supported Structure (struktur yang ditumpu udara)Terdiri atas satu membran (menutup ruang yang beguna secara fungsional) Air-Inflated Structure (struktur yang digelembungkan udara)Di tumpu oleh kandungan udara bertekanan yang menggelembungkan elemen-elemen gedung.

JENIS-JENIS STRUKTUR TENDAStruktur membran yang bekerja dengan memberikan gaya eksternal yang menarik membran. (Schodek, 1998)

3. Internal ArchTidak menggunakan tiang, tetapi menggunakan struktur lengkung untuk menompang membran.2. External MastsTenda dengan kabel suspensi tiang penyangga terletak di tepi dan pembagian beban seperti pada kabel dengan menggunakan kabel suspensi.1.Internal mastsTiang terdapat didalam membran,dimana tiang menompang membran.SISTEM PEMBEBANAN DAN GAYASistem membran pada bangunan bentang lebar biasanya masih harus dibantu oleh struktur lainnya seperti kabel atau space frame, karena sistem membran bila terkena gaya dari angin maka harus ada daya tarik menuju tumpuan (pondasinya).Sistem membran yang dipakai kebanyakan untuk bangunan skala besar harus mempertimbangkan bahan tenda dan arah angin. Tiang tiang penyangga fleksibel terhadap gaya tekan oleh angin, hal ini menyebabkan tenda dapat terus berdiri.

Beban akibat pengaruh luarBeban yang diakibatkan pengaruh luar dapat menyebabkan membran memikul beban. Membran adalah bidang furnikular tipis sehingga tidak mampu menerima tekan, karena itu kemiringan perlu diperhatikan.Beban thermalBeban thermal diakibatkan dari perubahan suhu atau temperatur yang relatif cukup besar pada struktur bangunan, seperti perubahan suhu siang dan malam. Perubahan suhu mengakibatkan pemuaian atau penyusutan atau tarikan dan dorongan pada bagian struktur.Beban anginStruktur yang terletak pada jalur perjalanan angin dapat mengakibatkan pergerakan angin untuk dibelokkan atau dihentikan. Energi kinetik akan berubah menjadi energi potensial yang menyebabkan tekanan atau hisapan. SISTEM STABILISASIStabilitas bentuk konstruksi ini dikendalikan oleh 2 faktor, yaitu:Tekanan pada tiap titik dari membran yang menyebabkan tegangan tarik harus cukup untuk menahan semua kondisi pembebanan dan untuk menjaga agar tidak terdapat tegangan tekan pada membrane. Tegangan membrane pada setiap titik dengan kondisi pembebanan harus lebih kecil daripada tegangan yang diperkenankan pada bahan.

MATERIALTerbuat dari bahan sintetil, thermoplastik alami dan memiliki titik lebur yang rendah. Semua bahan tersebut mudah terbakar.

KELEBIHAN DAN KELEMAHANTerbuat dari bahan sintetil, thermoplastik alami dan meKelemahan pada struktur membran antara lain sangat peka terhadap efek aerodinamika sehingga mudah mengalami getaran dan tidak dapat menahan beban vertikal. Tapi struktur membran juga banyak memiliki kelebihan antara lain struktur ini bisa digunakan untuk membuat bentukan-bentukan mulai dari yang sederhana sampai yang kompleks, contoh: seperti permukaan bola, struktur ini sifatnya ringan sehingga tidak memberatkan bangunan, contoh: tenda dan sangat cocok untuk bangunan yang tidak permanen atau semi permanen serta bisa untuk bentang yang lebar.miliki titik lebur yang rendah. Semua bahan tersebut mudah terbakar.

STRUKTUR MEMBRANContoh BangunanTOKYO DOME STADIUMTOKYO DOME STADIUMStruktur Membran Pneumatic (Air-Supported)

Lokasi: Tokyo, JepangDesain: Nikken Sekkei Ltd, Takenaka CorporationTotal luas lantai: 115.221 m2Jumlah Lantai: 6 Lt (2 lantai basement)Tahun: 1988 (selesai dibangun)

STRUKTUR PADA BANGUNANTerdapat dua tipe struktur membran pada bangunan ini, yaitu:Air-support type Merupakan Struktur membran jenis struktur Pneumatik, membran dibuat membengkak (menggelembung) dengan meningkatkan tekanan udara di dalam ruangan (indoor) lebih 0,3 % terhadap tekanan udara di luar ruang. Suspension membrane typePenguatan/penegangan dimasukan ke dalam membran yang prinsipnya menyerupai payung.

SISTEM PAMBEBANAN DAN STABILISASIPada struktur ini, bidang menerima beban, membentuk ruang dan sekaligus memikul beban. Kekuatan utamanya terletak pada bebasnya arah gaya-gaya yang bekerja padanya. Namun arah penyaluran gaya pada bangunan Tokyo Dome disesuaikan dengan geometri ruang yang dinaunginya. Hal ini mempengaruhi penempatan arah labran yang yang berfungsi sebagai penyalur beban ke dua kolom penumpu utama, yang menuju ke pondasi rakitan. Penggunaan pondasi rakit merupakan pilihan yang lebih ekonomis daripada penggunaan pondasi tiang pancang.

MATERIAL MEMBRANMaterial-material membran melindungi bangunan dari sinar yang menyilaukan mata, namun memungkinkan cahaya menyinari ruang terbuka yang dapat dicapai tanpa bayang-bayang.Permukaan material membran dilapisi dengan teflon yang membuatnya bertahan terhadap kotoran, memungkinkan penampilannya menarik untuk diutamakan.

MATERIAL ATAPKabel kabel dari kawat baja terpasang pada permukaan atap dengan dua arah yang tegak lurus satu dengan yang lain, dan teflon pelapis material membran fiberglass diletakkan/dibubuhi terbentang diantara kabel-kabel.

KELEBIHAN TOKYO DOME STADIUMRuang terbuka tanpa kolom memiliki aplikasinya terhadap ruang latihan yang luas, termasuk fasilitas-fasilitas olahraga seperti stadion olah raga dan senam Struktur membran yang diaplikasikan pada Tokyo Dome terbukti mengurangi biaya dari struktur atap bentang lebar yang dikatakan dua kali lipat proporsi bangunan berbentang sejenis Struktur membran ini memiliki keuntungan ekonomis karena pencahayaan buatan tidak diperlukan di siang hari.

WILLIAM HUTTON YOUNGERDYNAMIC EARTH CENTREWILLIAM HUTTON YOUNGER DYNAMIC EARTH CENTREStruktur Membran Tenda (Internal Masts)

Nama: Dynamic Earth CentreFungsi: Bangunan ExhibitonLokasi : 112-116 Holyrood Rd, Edinburgh, Midlothian EH8 8AS, United KingdomArsitek : Michael Hopkins

STRUKTUR PADA BANGUNANStruktur bangunan bagian atas merupakan bangunan utama dengan atap menggunakan struktur tenda. Prategang pada membran diberikan dengan memberikan gayajackingyang cukup untuk tetap menegangkan membran pada berbagai kondisi pembebanan yang mungkin terjadi. Prinsip kerja dari struktur bangunan ini adalah dengan mempertahankan semua permukaan membran mengalami tarik dalam semua kondisi pembebanan.Proses konstruksinya adalah dengan membuat jangkar-jangkar disekeliling profil atap. Jangkar tersebut nantinya akan digunakan untuk menahan susunan kabel yang menempel pada membran atap. Setelah jangkar dibuat, dibangun tiang-tiang sebanyak 2 x 4 buah untuk nantinya memberikan gaya jacking. Kemudian disusun membran dan kabel-kabel di tengah area. Kabel-kabel ditegangkan (diganjal) dengan tiang-tiang sehingga membran atap terangkat, lalu ujung dari tiap-tiap kabel tersebut kemudian dikunci pada jangkar.

MUSIC PAVILIONSUN VALLEYMUSIC PAVILION, SUN VALLEYStruktur Membran Tenda (External Masts)Architects: FTL Design Engineering Studio Nic Goldsmith. Matthew Hilyard, Amedeo Perlas, Amy Palmer, Ashish Soni. Lokasi: Sun Valley, Idaho, USAProyek Tahun: 2008

STRUKTUR PADA BANGUNANStruktur bangunan terdiri dari struktur yang permanent dan non permanent. Struktur permanent pada bangunan ini terletak pada bagian panggung, dan fasilitas penunjangnya. Struktur non permanent terletak pada atap bagian depan yang terbuat dari membrane. Pada musim dingin, atap ini tidak di fungsikan, sedangkan pada musim panas, atap berfungsi untuk menaungi pavilion. Kombinasi antara struktur permanent dan non permanent memberikan satu keunikan tersendiri dari bangunan ini.

SISTEM PEMBEBANANTumpuan pada struktur membrane bangunan Sun Valley Pavillion, menggunakan tumpuan titik deskret dengan titik tertinggi pada bidang lengkung. Sedangkan titik terendahnya di hubungkan dengan kabel menuju ke kolom. Gaya pra tegang pada membrane di peroleh dengan menarik membrane dari titik tertinggi ke titik terendahnya (jacking).

M&G RICERCHERESEARCH LABORATORYM&G RICERCHE RESEARCH LABStruktur Membran Tenda (Internal Arch)Lokasi alamat: Venafro, ItaliaNama Guido klien / pemilik gedung: Ghisolfi, Sinco Teknik SPA, TartonaFungsi Laboratorium: membangun & pusat penelitianDerajat struktur kandang: tertutup SepenuhnyaIklim zona: musim dingin dan musim panas yang ringanJumlah lapisan: lapisan mono

KONSEP BANGUNANPertimbangan yang berkaitan dengan bentuk optimal dari aula menyebabkan rencana elips, sebuah, ringan tenda-seperti bentuk yang sudah muncul pada sketsa pertama dan dikembangkan untuk bentuk oval (85 x 32 m) sebagai salah satu volume besar, ditutupi oleh ringan struktur dengan ketinggian 15 m, didukung oleh kisi simetris lengkungan dan bersiap dengan enam kabel menstabilkan longitudinal.

STRUKTUR PADA BANGUNANEnam lengkungan membawa membran atap, mereka lengkungan kisi tiga akord dalam bentuk keranjang (tiga pusat) arch. Penampang segitiga mereka bervariasi dari panjang lengkung, dengan ukuran maksimal di puncak, dan meruncing ke arah dukungan arch. Mereka terdiri dari 1764 tabung tunggal di 441 panjang yang berbeda dan konfigurasi. Lengkungan bergabung dengan enam kabel prategang di bawah membran. Kabel ini terhubung ke menstabilkan lengkungan melalui berbentuk piramida Outriggers untuk menjauhi kelengkungan membran.

SUBSTRUKTUR, PONDASI DAN MATERIAL MEMBRANTanah beton diperkuat dengan bantalan dasar dan strip bawah dinding gedung laboratorium dan di bawah lengkungan dirancang untuk beban hidup 20 / m kN. Kaki lengkung didukung di dataran tinggi air di atas pondasi beton bertulang, yang dipisahkan struktural dan visual dari lempengan tanah.

Bahan membran atap adalah PVC dilapisi kain poliester dengan kekuatan tarik 150 kN / m di warp dan pakan (isi) arah, yang setara dengan membran jenis-4 dalam klasifikasi Jerman.Membran ini pratekan antara lengkungan dan kabel yang menghubungkan ujung kaki lengkung. Kabel tepi dijalankan di lengan membran diperkuat oleh anyaman. Pada lengkungan mendukung mereka terhubung dengan koneksi disesuaikan yang terbuat dari pelat baja berlubang datar. Sepanjang lengkungan membran terhubung adjustably Melalui kabel karangan bunga dengan cornerplates atas dan bawah dan U-baut berulir.

DAFTAR PUSTAKAhttp://www.tensionstructures.com/specification.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Fabric_structurehttp://www.jjcarter.com/tensile-fabric-structureshttps://arsitekturbicara.wordpress.com/2011/11/28/perbedaan-konstruksi-membran-pada-struktur-tenda-tensile-structure-dan-struktur-penopang-rangka-kaku-pada-bangunan/http://eprints.undip.ac.id/32373/1/4.struktur_membran-sukawi.pdf2http://campuraduk-gadogado.blogspot.com/2011/03/struktur-membran-struktur-teskstil.htmlhttp://archipress-ub.blogspot.com/2013/05/struktur-membran.htmlhttp://adhycoken.blogspot.com/2012/10/struktur-kabel.htmlhttps://twitter.com/favoriteshttp://bekicotxrabbani.blogspot.com/2014/01/architecture-design-notebook-choosing_1274.htmlhttp://mgcmembrane.co.id/fabrikasi/struktur-desain-yang-flexibelhttp://www.academia.edu/4992855/ARSITEKTUR_DAN_KEKOKOHAN