A. Olympia Stadium, Munich Jerman

1. Tentang Bangunan

Olympia Stadion (Stadion Olimpiade) merupakan stadion yang dibangun untuk dijadikan

sebagai tempat atau tuan rumah Olimpiade pada tahun 1972. Proyek ini hasil dari kontes yang

dimenangkan oleh arsitek Behnisch dan Frei Otto Gunther. Mereka menghasilkan desain yang

sangat luar dengan penerapan struktur membran yang dinamis dan menawan.

Stadion Olimpiade ini merupakan sebuah stadion yang terletak di sebelah utara kota

München dan berada dalam komplek olahraga Olympiapark München. Selain merupakan

tempat pertandingan olahraga, Stadion Olimpiade München juga merupakan tempat

penyelenggaraan berbagai konser terbuka. Kapasitas stadion ini adalah 69.250 orang.

Gambar. Olympia Stadium Sumber: http://static.panoramio.com/photos/large/40850112.jpg

2. Sistem Struktur

Struktur yang digunakan pada bangunan Olympiastadium ini termasuk ke dalam struktur

membran dengan klasifikasi Internal Masts pada struktur tenda. Hal ini dikarenakan tiang-tiang

penyangga berada di dalam dan menopang membran yang ada.

Bangunan ini memiliki struktur membran yang melingkupinya, seolah-olah seluruh kompleks

bangunan berada pada satu tenda besar. Bentukan membran sangat dinamis sesuai dengan

kontur setempat, sehingga tidak merusak lingkungan sekitarnya.

Membran yang digunakan adalah serat khusus yang transparan dengan dibantu rajutan

struktur kabel-kabel baja yang membentuk persegi panjang. Membran-membran yang ada di

tarik dengan pilar-pilar baja besar setinggi 76 meter masing-masing (250 kaki). Tiang-tiang

ditempatkan di luar atap atau ditangguhkan atas tanah pada kabel untuk menjaga area di bawah

menjadi bebas kolom.

3. Arah Gaya Pembebanan pada Bangunan

Untuk membahas arah pembebanan pada struktur membran pada Olympiastadium ini, perlu

diketahui komponen utama struktur membran yang ada, yaitu berupa struktur lain untuk

mempertahankan bentuk permukaanya sebagai berikut.

a. Rangka penumpu dalam yang kaku, yaitu berupa rajutan kabel menyilang berbentuk persegi

panjang.

b. Prategang pada permukaan yang memberikan gaya eksternal yang menarik membran, yaitu

adanya tiang penopang dengan kabel yang menarik ujung membran ke atas.

c. Kabel penarik yang langsung berhubungan dengan tanah sebagai sumbu tarik.

Gambar. Penerapan struktur membran dan kabel Sumber: http://4.bp.blogspot.com/-

Gambar. Bagian pembebanan pada bangunan Sumber: http://www.picsfrom.com/oneadmin/_files/photogallery/3b6b5_olympic-stadium.jpg

Pada intinya seluruh beban struktur membran pada stadion ini ditarik keatas menuju ke tiang

penyangga dengan kabel-kabel kemudian disalurkan ke bawah menuju tanah melalui kabel

dengan arah yang berlawanan. Tiang-tiang penyangga yang ada diperuntukkan sebagai tumpuan

penyalur beban struktur.

Gambar. Arah gaya pembebanan Sumber: http://static.panoramio.com/photos/large/32556274.jpg

Kabel Tarik

Tiang Penyangga

Membran

Baja Pengaku Bentuk

Sumbu Tarik

Secara skematis penyaluran bebannya adalah sebagai berikut.

Gambar. Skema penyaluran beban Sumber: http://static.panoramio.com/photos/large/32556274.jpg

4. Bentuk Struktur Membran

Berdasarkan bentuknya, struktur membran pada Olympiastadium ini termasuk ke dalam

klasifikasi struktur tenda yang berbentuk Wave Form (bentuk ombak). Bentuk struktur tenda ini

terlihat dari bentuk membran yang ditarik menggunakan tiang atau stuktur kabel.

Bentuk ini dapat terwujud dengan adanya tiang-tiang penyangga. Namun yang unik dari stadion

ini yaitu bentuk tiang penyangga bagian tengah yang menggantung, ditopang oleh rangka baja,

sehingga bagian bawah stadion tetap bebas dari kolom.

Gambar. Bentuk struktur membran Sumber: http://img.morgenpost.de/img

Gambar. Bentuk Waveform Sumber: http://www.learner.org

Gambar. Rangka baja sebagai tiang Sumber: http://img.morgenpost.de/img

Sedangkan untuk tiang penumpu bagian luar menggunakan tiang setinggi 76 meter yang

dihubungkan dengan tali guna menarik membran agar tetap tegang dan mempertahankan

bentuknya.

Gambar. Tiang penumpu luar

Sumber: Sumber: http://static.panoramio.com/photos/large/32556274.jpg

5. Detail Sambungan

Berikut ini merupakan detail sambungan yang terdapat pada struktur bangunan bagian luar.

Gambar. Detail gaya pembebanan Sumber: http://static.panoramio.com/photos/large/32556274.jpg

Tiang dalam

Tiang dalam

Rangka baja penumpu

B. Telkom Convention Center, Bandung

1. Tentang Bangunan

Fungsi bangunan ini adalah untuk kegiatan seminar, wisuda, perayaan, pesta, pelantikan, pentas

music dan pameran. Bangunan ini memiliki luas 4.139 m2. Sistem struktur yang digunakan pada

convention center ini adalah rigid frame dan menggunakan struktur atap rangka bidang (truss)

pipa baja dengan penutup atap tension membrane polymer.

Ide bangunan convention center sendiri diadopsi dari bentuk tunas daun sebagai dasar geometri

bangunan yang merupakan penggabungan lingkaran dan elips yang salah satu titik pusatnya

berimpit dan menjadi titik pusat dari ruang terbuka penghubung kedua bangunan tersebut yang

berfungsi sebagai ruang orientasi.

Gambar. Telkom Convention Center, Bandung Sumber: http://i49.tinypic.com/fau4o8.jpg

Gambar. Konsep Perancangan

Sumber: Korelasi bentuk, struktur dan konstruksi pada bangunan bentang besar dengan struktur membran, 2012

2. SIstem Struktur

Sistem struktur yang digunakan pada bangunan convention center ini bagian atasnya adalah

struktur membran dan busur truss. Berikut ini merupakan penjelasan dari kedua struktur

tersebut.

a. Busur Truss

Convention center ini menggunakan 8 busur truss utama dengan penambahan 6 busur truss

sebagai penerusan dari truss penguat di bagian bawah serta penambahan 2 busur truss

untuk memegang fasad kaca.

Gambar. Elemen struktur kabel (busur truss) Sumber: Korelasi bentuk, struktur dan konstruksi pada bangunan

bentang besar dengan struktur membran, 2012

b. Struktur Membran

Struktur membran yang digunakan termasuk ke dalam struktur tenda dengan klasifikasi

Internal Arch, di mana struktur pada bangunan ini tidak menggunakan tiang, tetapi

menggunakan struktur lengkung untuk menompang membran.

Bentuk permukaan membran yang diterapkan pada bangunan ini adalah bentuk anticlatic /

negative surface condition. Bentuk ini memiliki dua kelengkungan yang berlawanan, yaitu

sebagai berikut.

1) Kelengkungan primer (primary curvature), berbentuk busur terbalik

2) Kelengkungan sekunder (secondary curvature), yang berbentuk busur

Gambar. Bentuk permukaan membran Sumber: Korelasi bentuk, struktur dan konstruksi pada bangunan

bentang besar dengan struktur membran, 2012

Bangunan ini terdiri dari 7 buah segmen membran berbentuk pelana (saddle shape), di

mana masing-masing membran ini dibatasi oleh 2 buah busur truss utama dan bagian

bawah busur truss tambahan. Busur truss tambahan bagian atas dan truss pengaku pada

bagian puncak busur tidak memiliki peran dalam membatasi permukaan membran.

Gambar. Tepi permukaan membran Sumber: Korelasi bentuk, struktur dan konstruksi pada bangunan

bentang besar dengan struktur membran, 2012

Gambar. Tepi membran dan penggunaan truss Sumber: http://image.vsco.co/1/520a01ee3505a60567/522552b2596808db58000030/

800x600/vsco_090313_69.jpg

3. Material yang digunakan

Busur truss, menggunakan material pipa baja. Material pipa baja sebenarnya adalah material

yang kaku, namun karena truss mengalami momen lentur, dan hasil perhitungan kekuatan

menyatakan tidak mampu menahan momen lentur, maka dapat disimpulkan bahwa busur truss

tidak kaku. Untuk meningkatkan kekakuan, dimensi batang dapat diperbesar atau merubah

busur truss menjadi space truss yang lebih mampu melawan momen lentur.

Sedangkan untuk material membran menggunakan material yang fleksibel/tidak kaku. Untuk

memperoleh kekakukannya, membran dilengkungkan kedua arah secara berlawanan.

4. Penyaluran Beban

a. Penyaluran beban gravitasional

Yang termasuk ke dalam beban gravitasional adalah beban mati dan beban hidup. Beban

mati yang diterima oleh struktur atap hanya beban struktural, yaitu berat sendiri dari rangka

pipa baja dari busur truss, dan berat sendiri membran. Beban hidup yang diterima struktur

atap adalah beban air hujan dan beban orang pada waktu pemeliharaan atap. Beban

gravitasional yang diterima oleh membran, akan disalurkan menuju busur truss searah

dengan kelengkungan primer. Busur truss akan menyalurkan beban gravitasional tersebut

menuju pedestal. Pedestal akan menyalurkan bebannya ke pondasi lalu ke tanah.

Busur Truss

utama yang

membatasi

membran

Busur Truss

tambahan

bawah yang

membatasi

membran

Truss pengaku

pada puncak busur

yang tidak

membatasi

permukaan

membran

Busur Truss

tambahan atas

yang tidak

membatasi

membran

Gambar. Penyaluran beban gravitasional Sumber: Korelasi bentuk, struktur dan konstruksi pada bangunan

bentang besar dengan struktur membran, 2012

b. Penyaluran beban lateral

Beban lateral terbesar pada bangunan ini adalah beban angin. Beban angin dapat

menyebabkan sebagian permukaan membran mengalami beban tekan (pressure) dan

sebagian lagi mengalami beban isap (suction). Sama halnya dengan permukaan membran,

sebagian busur truss mengalami pressure dan sebagian mengalami suction. Beban

lateral/angin yang diterima oleh membrane akan disalurkan menuju busur truss searah

dengan kelengkungan sekunder. Busur truss akan menyalurkan beban tersebut menuju

pedestal. Pedestal akan menyalurkan bebannya ke pondasi lalu ke tanah.

Gambar. Penyaluran beban lateral Sumber: Korelasi bentuk, struktur dan konstruksi pada bangunan

bentang besar dengan struktur membran, 2012

Beban lateral/angin dari depan atau belakang bangunan akan diterima oleh fasad kaca yang

ditopang oleh truss, lalu disalurkan ke busur truss dan kolom yang menopang truss

pemegang rangka kaca, lalu disalurkan ke pondasi.

Gambar. Penyaluran beban lateral yang diterima fasad kaca Sumber: Korelasi bentuk, struktur dan konstruksi pada bangunan

bentang besar dengan struktur membran, 2012

Rangka truss pemegang kaca

Beban angin Beban angin

C. Carlos Moseley Music Pavilion, New York

1. Tentang Bangunan

Carlos Moseley Music Music Pavilion ini dirancang oleh arsitek, FTL, Nicholas Goldsmith.

Bangunan ini berfungsi sebagai panggung pertunjukan musim panas oleh Metropolitan Opera

dan New York Philharmonic di taman-taman New York.

Gambar. Carlos Moseley Pavilion Sumber: http://www.tensinet.com/project_files/3887/CARLOS__NEW_YO_FTL___MUSIC__PV01.jpg

2. Sistem Struktur

Konsep dari sistem struktur bangunan ini yaitu struktur harus dapat mudah dibongkar pasang

dalam beberapa jam dan mudah dipindah tempat sesuai dengan pertunjukkannya. Sistem

struktur ini menggunakan struktur tenda dengan klasifikasi External masts, di mana tenda

dengan kabel suspensi tiang penyangga terletak di tepi dan pembagian beban seperti pada kabel

dengan menggunakan kabel suspensi.

Rangka-rangka yang memiliki engsel di bagian tengahnya dan ditempatkan pada sudut-sudut

yang ditentukan sebelumnya di kedua ujung panggung. Panggung yang ada berukuran 24 m x 12

m dengan menggunakan struktur baja sederhana yang terletak pada bantalan-bantalan.

Gambar. Struktur pada Carlos Moseley Pavilion Sumber: http://www.peterwexlerstudio.com/images/23-Carlos-Moseley-Pavilion.jpg

Kemudian, untuk penggunaan struktur membran menggunakan material PVC dan PVDF coat.

Membran penutupnya terdiri dari enam bagian yang masing-masing memiliki lebar 1,67 m, dan

memiliki total luas permukaan 339 m2. Untuk perlindungan terhadap hujan, rangka kabel yang

ada di tepi sepanjang sisi dan belakang menarik membran atap dan sudut sampai ke tepi

panggung. Oleh karena fleksibilitas dan kekuatannya yang tinggi, maka rangka tetap dapat

berada di satu kabel ketika membran digulung dan tidak digunakan.

Gambar. Membran dan rangka pada Carlos Moseley Pavilion Sumber: http://1.bp.blogspot.com/_s5KHAUxyZqw/SwXQN6sS7CI/AAAAAAAAANY/2gltRjty9ow/s1600/ftlcarlos1.jpg

D. Finmeccanica Pavilion, UK

1. Tentang Bangunan

Finmeccanica pavilion ini terletak di Farnborough, Inggris yang dibangun pada tahun 2006 dan

berfungsi sebagai gedung ekshibisi. Finmeccanica awalnya merupakan nama sebuah grup

industri yang beroperasi di bidang dirgantara, pertahanan, dan keamanan.

Gambar. Finmeccanica Pavilion Sumber: http://www.tensinet.com/project_files/4330/ausDSCF1389.jpg

2. Sistem Struktur

Sistem stuktur yang digunakan untuk Finmeccanica Pavilion ini adalah struktur membran yang

termasuk ke dalam struktur pneumatic dengan klasifikasi Air Inflated Structure (Struktur yang

digelembungkan udara). Di mana tekanan udara yang diberikan pada sistem ini hanya pada

space bangunannya. Kemudian, pada elemen struktur ini lebih berkaku sebagai elemen rigid

(kaku), sehingga lebih tahan terhadap tekuk maupun lendutan (momen) dibandingkan dengan

sistem Air Supported Structure. Fasad bangunan dirancang berbentuk lengkung (oval) dengan

sususan 48 bantal membran yang berbentuk grid horizontal dan vertical.

E. The Glens Fall Dome, NY

1. Tentang Bangunan

Bangunan ini terletak di New York yang digunakan sebagai tempat pertandingan musim panas

dari berbagai cabang olahraga seperti baseball, softball, sepak bola, dan sebagainya.

Pertandingan ini berlangsung selama 9 minggu selama musim panas. Dome ini memiliki luas

lahan sekitar 21 hektar termasuk lahan indoor dan outdoor.

Gambar. The Glens Fall Dome Sumber: http://www.glensfallsregion.com/images/dome.jpg

Gambar. Detail struktur membran-pneumatic Sumber: http://www.grisdainese.it/progetti/pneumatic-architecture-finmeccanica-2/?lang=en

2. Sistem Struktur

Sistem struktur bangunan ini menggunakan struktur membran yang termasuk ke dalam struktur

pneumatic dengan klasifikasi Air Supported Structure. Di mana bentuk bangunannya

mengembang seperti tirai yang melingkupi udara bertekanan. Struktur ini disebut juga Anti

Gravity Structures. Tekanan udara dalam struktur harus kontinyu dan konstan. Untuk

pembuatan lubang bukaannya saja harus diperhitungkan terlebih dahulu agar tekanan udara

tidak turun secara mendadak.

Gambar. Detail Interior The Glens Fall Dome Sumber: http://thefarleygroup.com/AdirondackSportsComplexDome/tabid/236/Default.aspx

Gambar. Detail Interior The Glens Fall Dome Sumber: http://thefarleygroup.com/AdirondackSportsComplexDome/tabid/236/Default.aspx

http://id.wikipedia.org/wiki/Stadion_Olimpiade_M%C3%BCnchen

http://www.tensinet.com/database/viewProject/3887.html

http://www.archiexpo.com/prod/canobbio/pneumatic-structures-55251-782228.html

http://thefarleygroup.com/AdirondackSportsComplexDome/tabid/236/Default.aspx