STRUKTUR PNEUMATIS

8/17/2019 STRUKTUR PNEUMATIS

1/22

STRUKTUR PNEUMATIS

1. PENDAHULUAN

Sepanjang sejarah gravitasi merupakan dasar stabilitas untuk sturuktur-struktur buatan

manusia. Karena berat tetap merupakan faktor penentu yang menjamin stabilitas struktural.

Hanya pada struktur membran dan strulutur balon (air – inflanted structure) masalah perilaku

struktur menjadi terbalik. Berat mati membran yang amat tipis realitf tidak berarti dan tidak

tergantung pada material kaku.

Standar struktural yang biasanya menunjukkan ruang arsitektural dengan berat kolom,

kekuatan balok, busur atau rangka batang, bidang dinding, lantai dan langit-langit yang erat

berhubungan dengan sistem struktural bukanlah merupakan bagian struktur membran. Logika

dan anggapan dengan bentuk struktur balon dan membran tarik adalah berlawanan. Struktur balon melengkung sekeliling isinya tidak seperti bentuk-bentuk material kaku melengkung

untuk melawan gaya-gaya gravitasi, sedang membran tarik terbentang dalam lengkungan

yang berlawanan (kebawah).

Struktur pneumatik dikelompokkan sebagai struktur tarik. Meskipun demikian, ia sama

sekali berbeda dengan struktur gantung berat seperti jembatan gantung dan struktur membran

pratekan ringan seperti tenda Rupa yang membedakannya adalah mebran berbentuk

kontainer.

Kecendrungan alamiah udara adalah mendorong ke luar ke semua arah secara merata.

Dengan meniuupkan udara pada balon anak-anak adalah contoh umum untuk

mengilustrasikan apakah stuktur pneumatik itu dan bagaimana perilakunya. Struktur udara

dan angin adalah bentuk-bentuk yang distabilkan dengan tekanan dari dalam ruang apabila

membran mempunyai volume yang tertutup. Membran dapat di beri prategang dengan

tekanan dari sebelah dalam yang berupa tekanan udara. Bila bentuk-bentuk pneumatik

hendak dikendalikan ia harus ditahan oleh kabel-kabel, jaring-jaring atau bentuk kontainer.

Kemungkinan-kemungkinan bentuk struktur demikian tidak terbatas ide bentuknya dapat

diperoleh dengan meniup gelembung-gelembung sabun atau mengikatkan tali sekeliling

balon karet dan melembungkannya.

Ada dua kelompok utama pada struktur pneumatis. Struktur yang ditumpu udara (air-

supported structure) dan strukture yang digelembungkan udara (air-inflated structure).

Struktur yang ditumpu udara terdiri atas satu membran (menutup ruang yang berguna secara

fungsional) yang ditunpu oleh perbedaan tekanan internal kecil. Dengan demikian, volume

internal udara dalam gedung ini mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan udara

biasa. Struktur yang digelembungkan udara ditumpu oleh kandungan udara bertekanan yang


2/22

menggelembungkan elemen-elemen gedung. Volume internal udara gedung sebesar tekanan

udara biasa. Penggabungan antara kedua sturuktur tersebut dapat saja dilakukan (hybrid air

structure).

Gbr 1. Klassifikasi Kelompok Struktur Pneumatis

Struktur yang ditumpu udara harus selalu mempunyai tekanan udara interbal sedikitlebih besar daripada tekanan-tekanan udara biasa untuk menjamin membran tersebut dalam

keadaan tarik (gbr-2a). Tekanan internal aktual tidak boleh terlalu besar agar tetap dapat

memberi rasa nymaan pada penggunan gedung. Bayangan yang tepat untuk menggambarkan

besarnya tekanan pada struktur yang ditumpu udara adalah tas udara bertekanan rendah,

bukan ban mobil yang bertekanan tinggi.

Struktur yang digelembung udara mempunyai mekanisme pikul beban yang lain seperti

Gba-2b. Memiliki dua membran sejajar yang ruang di antara membran diberi tekanan udara.


3/22

Udara yang ditekan untuk menggelembungkan bentuk-bentuk misalnya pelengkung dinding

atau kolom yang digunakan untuk penutup gedung.

Gbr 2. struktur pneumatis; bentuk yang ditumpu udara (air-supported) dan bentuk

yang digelembungkan udara (air inflanted)

2. Struktur yang ditumpu udara (Air Supported Structure)

Shell Pneumatik harus memiliki geometri yang tepat dan tekanan udara internal yang

mampu melawan pengaruh gaya ekternal yang menekan kulit membran. Gaya ekternal yang

bekerja pada membran menyebabkan berkurangnya tegangan tarik. Kestabilan menyeluruh

hanya dapat dicapai apabila seluruh membran tidak dapat sama sekali kedap udara, dan

karena itu dibutuhkan supply tekanan udara mengantikan udara yang hilang karena bocor

untuk mempertahankan tekanan udara internal. Dibutuhkan blower yang aktif secara

otomatis ketika tekanan udara menurun level yang diperlukan.

Membran harus diangkut sepanjang keliling penumpu untuk mencegah daya angkat (up-

lift) karena itu struktur adalah antigravitasi yang kontras dengan struktur tradisional yang

bobotnya berat.

Struktur yang ditumpu udara dapat dikelompokkan dalam sturuktur yang ditumpu udara

bertemu dengan tanah (gbr-3) dan Struktur atap membran berprofil rendah (gbr-4).


4/22

Gambar 4 : Struktur atap Membran Berprofil Rendah

Struktur yang ditumpu udara, atap membran berprofil rendah (gbr-4) di karenakan

profil rendah, gaya angin menyebabkan gaya isap pada atap dari reaksi horixontal yang besar

pada tumpuan, membutuhkan cincin tekan yang besar.

a. Dalhousie University di Halifax Canada. Atap terdiri dari 20 buah atap berbentuk

trapesium mengelilingi pusat berbentuk oval.


5/22

b. Leavay Center di Universitas Santa Clara terdiri dari dua buah struktur pendukung

udara (air supportes) bentuk super elips.

c. Atap field house di Michigan College memulik denah atap bentuk lingkaran

d. Atap dari stadion Pontiac di Michigan (1975) merupakan kubah (dome) terbesar di

dunia saat ini bersegi delapan (octagonal)e.

Pavilion Amerika Serikat di Expo 70 Osaka Jepang, memiliki bentuk lingkaran

superelips.

f. Atap UNI-dome Universitas Northem lowa sama prinsipnya dari stadion Pontiac.

Tegangan Menbran akibat Tekanan Internal.

Gaya-gaya dalam bidang (in-plane) ada suatu membran yang ditimbulkan oleh tekanan

internal bergantung pada dimensi dan bentuk geometris membran selain juga pada besar

tekanan internal yang ada (gbr-5). Efek translasional total dari tekanan Pr adalah jumlah dari

komponen gaya yang bekerja pada luas terproyeksi dari cincin. Gaya internal total tahanan

adalah dimana 2T dimana T adalah gaya yang terjadi pada ring. Dengan demikian 2T = Pr

(2r) atau Pr = T/R atau T = PrR. Apabila bentuk sebenarnya melengkung pada dua arah

maka ekspresi yang analog dapat ditulis, yaitu Pr = T1/R2 + T2/R2, dimana R1 dan R2

adalah jari-jari kelengkungan serta T1 dan T2 adalah gaya-gaya dalam bidang yang saling

tegak luirus.

Ekspresi umum berbentuk Pr = T1/R2 + T2/R2 sangat berguna dalam analisis membran.

Untuk permukaan silindris R1=R dan R2 ∞ sehingga T = PrR. Untuk bola R1 – R2 = R

sehingga T = Pr R/2 ini adalah gaya internal yang dinyatakan dalam gaya per satuan panjang

membran pada bentuk bola yang memikul tekanan internal P1. gaya-gaya membran internal

dapat dikonversikan menjadi tegangan dengan memperhitungkan tebal membran (jadi,

f=T/tL dimana L ada;ah panjang satu satuan)


6/22

a. membran lingkaran yang lebarnya satu satuan

menerima tekanan internal p gaya tarik T =

prR

b. Membran bola yang menerima tekanan

internal P1

Gbr 5. tegangan pada membran

Kondisi Tumpuan

Bagaimana struktur yang ditumpu udara bertemu dengan tanah merupakan masalah

desain kritis. Berdasarkan tinjaun strultural, masalah yang utama adalah struktur ini

cenderung mengalami gaya ke atas (up-lift) yang besar bergantung pada bentuk struktur dan

gaya horizontal pada tumpuannya.

Perhatikan struktur yang ditumpu udara pada Gbr -6. Struktur ini mengalami gaya ke

atas PrAi dimana Ai adalah luas denah dari struktur. Jadi gaya ke atas sebesar Tv = PrAi/L

(dimana L adalah keliling cincng di dasar dan Tv dinyatakan dalam gaya per satuan panjang

tumpuan) akan timbul pada tumpuan.

Apabila membran adalah segmen bola, maka Tv = Pr ∏ (Ruang sin ø) 2/ 2∏ R sin ø dan

T = Tv / sin ø. Selain gaya horizontal sebesar Tv / tang ø juga pada tumpuan. Pada bentuk

berprofil rendah gaya horizontal selalu mempunyayi arah ke dalam.


7/22

Gbr 6. kondisi tumpuan. Pada struktur berprofil rendah. Tumpuan memikul gaya

berarah ke atas dan ke dalam. Pada struktur berprofil tinggi, gaya pada tumpuan

mempunyai arah ke atas dan keluar (untuk 0-90’’)

Pondasi struktur ini harus didesain untuk menahan gaya verikal ke atas maupun

horizontal agar membran tetap terikat pada tanah. Untuk struktur besar, cara yang sering

dipakai untuk menahan gaya-gaya tersebut adalah menggunakan cincin contaiment di

dasarnya. Pada struktur berprofil rendah, komponen horizontal reaksi membran mempunyai

arah ke dalam sehingga cincin contaoinment akan mengalami tekan. Cincin contaiment untuk

struktur yag nerupakan segmen bola adalah cincin lingkaran. Untuk bentuk mebran lain.,

tujuan desain yang efektif (meminimumkan momen) dengan penggunaan bentuk cincin yang

berupa bentuk elips untuk mengurang efek lingkaran tekan.

Profil

Salah satu di antara masalah desain yang berkaitan dengan struktur yang ditumpu udara

adalah menentukan profil strukture. Tinjaulah segmen bola berjari-jari Rm yang menutupi

volume A2 (gambar -7). Tinjau pula segmen bola yang jari-jarinya lebih besar Rn, yang juga

volumenya sama A2. Dengan asumsi bahwa masing-masing segmen bola harus mengalami

tekanan internal sebesar p untuk memikul beban eksternal, maka jelas bahwa untuk p yang

sama, tegangan pada membran berjari-jari besar (Tn = pRn/2) lebih besar dari tegangan pada

membran berjari-jari kecil (Tm = pRm/2) ingat bahwa Rn > Rm dan Tn >Tm. Dengan


8/22

perkataan lain untuk p yang sama. Membran bola berprofil rendah akan mengalami tegangan

lebih besar daripada berprofil tinggi.

Pemilihan mebran sangat dipengaruhi oleh besar gayqa yang ada, pada segmen bola

berjari-jari kecil (berprofil tinggi) memerlukan sistem yang mekanis lebih banyak untuk

menjamin kondisi kenyaman pengguna gedung sedang untuk struktur berprofil rendah terjadireaksi gaya horizontal yang besar, membutuhkan cincin tekan yang besar.

Gambar 7. tinjauan profil

Gaya ekternal akibat efek angin dapat menjadikan struktur berprofil rendah

menguntungkan. Pada potongan segmen bola (gbr -7c) kita dapat memperoleh kondisi di

mana efek angin hanya isapan. Gaya luar yang menekan mempunyai kecendrungan melipat

membran sehingga harus dihindari. Gaya angin isap mempunyai kecendrungan mengangkat

atap, bukan menekan ke bawah. Maka pemberian tekanan udara interbal juga akan

berpengaruh.

Dan contoh-contoh struktur berprofil di atas maupun berprofil rendah yang ditumpu

udara. Struktur berbentang pendek umumnya mempunyai profil tinggi sedang struktur

berbentang panjang memerlukan profil rendah dan menggunakan jaring kabel untuk

mengurangi tarik pada membran.


9/22

Kabel Pengekang

Bila bentuk geometri struktur pneumatik hendak dikendalikan, ia harus di tahan oleh

jaring kabel. Lengkungan kibah adalah contoh bentuk, yang cocok untuk struktur membran

pneumatis, karena dapat menutupi ruang yang di tekan oleh udara yang besarnya ataukecepatannya sama ke semua arah. Tegangan membran dalam kibah bergantung pada

tekanan udara dari dalam garuis radiusnyua yakni q=1/2p.r. (p=tekanan dan r = radius kubah)

Seperti contoh di atas, maka tekanan udara untuk kubah berprofil rendah tersebut perlu

dua kali besarnya dari kubah berprofil tingi. Jadi tegangan membran dan juga penahanan

jaring kabel dengan angkut atau konektor untuk kubah yang rendah tersebut perlu dua kali

lebih besar daripada kubah yang tinggi. selain dari bentuk profil juga rancangan denah sangat

berpengaruh dalam menahan beban angin. Denah berbentuk ellips ternyata lebih efisien dan

mampu mengurangi jumlah kabel dibanding dengan denah berbbentuk lingkaran

(bandingkan pada bentuk denah di bawah).

Gambar 8. Jaring kabel pengekang membran.


10/22

Gbr 9. Tipe-tipe Dasar Struktur pneumatis

3. Struktur yang digelembungkan udara (Air Inflated Structure)

Bila dalam struktur yang ditumpu udara (air-support), yaitu struktur membran tunggal

yang ditahan tekanan udara internal yang lebih besar dari tekanan atmosfir, yang

menyebabkan mebran dapat mengambang di atas udara tertutup.

Maka sebaliknya, struktur yang menggunakan elemen yang digelembungkan udara

menyalurkan beban ekternal ke tanah dengan cara lebih tradisional. Di sini elemn-elemen

yang biasa, seperti balok, kolom atau pelengkung (arch), terbuat dari membran yang dibuat

kaku dengan membari tekanna internal yang besar dan bertindak untuk menahan aksi momen

dan tekuk (buckling). Olehnya itu dibutuhkan bahan yang mempunyai kekuatan terhadap


11/22

tekanan udara yang lebih besar dan lebih kritis dari sistem membran tunggal. Tabung-tabung

udara terbuat dari bahan yang kedap udara.

Ada dua jenis utama dari sturktur yang digelembungkan udara yang banyak digunakan,

yaitu :

1.

struktur dinding rib tergelembung2.

struktur dinding rangkap

Struktur ber-rib terdiri atas sederetan tabung yang digelembungkan, biasanya

berbentuk lengkung dan membran penutup ruang.

Struktur dinding rangkap terdsiri atas sistem membran sejajar. Ruang di antara

membran ini diberi tekanan udara. Membran-membran ini dapat digabung dengan

menggunakan diafragma. Untuk mendapat kestabilan, struktur yang digelembungkan udara

biasanya memerlukan tekanan udara lebih besar daripada tekanan yang dibutuhkan oleh

struktur yang ditumpu udara. Hal ini disebabkan karena tekanan internal tidak dapat langsung

digunakan untuk mengimbangi beban ekternal tetapi harus digunakan untuk memberi bentuk

pada struktur.

(a). Struktur dinding rangkap (b) Struktur ber-rib)

Gambar 12. struktur yang digelembungkan dengan udara dinding rangkap dan ber-

rib.

Perhatikan balok yang digelembungkanudara pada gambar berikut dimana tekanan

penggelembung adalah sebesar Pr. Tegangan tarik membran longitudinal merata akibat

tekanan tersebut akan terjadi pada seluruh panjangnaya apabila struktur tidak dibebenai.

Pemberian beban ekternal cenderung menyebabakan terjadinya tegangan disepanjang

permukaan atas dan tegangan tarik di sepanjang kayu . pemberian tekanan internal harus

dsedemikian besarnya sehingga tidak akan menimbulkan tegangan tekan di seluruh

permukaan atas yang dapat menyebabkan terjadinya lipatan.

Kekakuan semua struktur yang digelembungkan oleh udara sangat tergantung pada

tingkat pemberian tekanan internal. Pemberian tekanan pada struktur yang digelembungkan

udara biasanya lebih besar daripada yang ditumpu udara.


12/22

Gambar 13, balok yang digelembungkan oleh udara. Perilaku memikul beban secara

umum.

Beberapa contoh air-inflanted structure:

a. Pavilun Fuji di Expo 70 Osaka (gbr-3e), terdiri dari balok rib lengkung udara diamter

13 ft dengan tekanan udara sekitar 162 psi. Struktur ini dikekang oleh kabel baja yang

diangket di pondasi ring, beton. Lengkungan penutup atap berjari-jari 164 ft.

b.

Sebuah restorant di expo 70 Osaka, tersusun atas tabung tekanan udara tinggi dimana

tepi lingkaran terdiri dari tabung berjari-jari 10 ft, sedang di baghian pusat dengan

tabung berjari-jari 20 ft. Sekeliling tepi atap terdapat tali kawat yang diangker ke

pondasi.

c. Event structure di Pittsburgh, Pensilvania tersusun atas tiang-tiang uadar sepanjang

tepi bangunan yang menutupi area sekitar 2000 ft2, serta tinggi struktur adalah 35 ft.


13/22

4. Material-material konstruksi dan detail-detail.

Struktur pneumatis pada pokoknya terdiri atas tiga bagian utama, yaitu struktur

penumpu, penutup atap (membrane) dan kabel pengekang. Selain itu terdapat bagian-bagian

konstruksi yang lebih kecil (fitting) yang digolongkan dalam detail konstruksi.a.

Membran tarik (Tensile Membran)

Dari sudut pandang struktrural, membran tarik dikelompokkan menurut sifatnya yaitu

membran isotop dan anisotop (gambar 14). Bahan anyam (woven fabrics) dianggap

sebagai membran anisotropic karena mempunyai sifat beda dalam arah pengisian dan

penutupan bahan. Bahan ini terdiri dari susunan benang dianyam menyilang, dimana

benangnya terbentuk dengan cara memelintir beberapa filanment menjadi satu dan

kemudian dianyam menjadi kain dengan menggunakan salah satu pola yang

dimungkinkan.

Benang-benang dimasukkan ke dalam alat tenun pada arah memanjang ke bawah

disebut benang penutup[ (warp yarn) dan yang menyilang disebut benang pengisi. Weft

yarn atau woof yran. Terlihat bahwa benang pengisi menyerupai pegas memanjang lebih

panjang dan benang lurus (warp yarn).

Karakteristik perilaku benang penutup dan pengisi yang bersilangan pada bahan

anisotropic, berbeda nyata dengan bahan isotropic terdiri dari plastic film, lembaran,

metal dan bahan semi kaku. Bahan tersebut harus dilapisi (coated), bukan karena alasan

tegangan tetapi juga untuk membuatnya menjadi tahan cuaca, tahan air dan membuat

tahan goresan. Penyambungan bagian-bagian bahan, direkatkan secara primer oleh

pemanasan dan penekanan (pressure) bukan sambungan jahitan atau sambungan adukan

semen.

Sekarang ini, jenis bahan dipasaran untuk struktur pneumatis menggunakan bahan

polyster berlapis polyvinyl chloride (PVC). Ia tidak tergores sebagimana nilon dilapis

vinyl dan juga lebih kuat dan dapat bertahan dengan perawatan yang cocok selama 10-15

tahun, sedangkan nilon hanya 507 tahun. Untuk bahan struktur permanen. Terrumayang

bangunannya sangat besar semacam stadion, biasanya digunakan fiberglass berlapis

teplon. Walaupun biayanya 5 kali lebih besar dari polister berlapis vinil tetapi fiberglass

lebih kuat, lebih keras, lebih permanen tahan api dan tahan lama (20 tahun). Permukaan

teplon dapat memantulkan 75% panas matahari dan kualitas tembus cahaya sebanyak

persyaratab cahaya alami yang diperlukan. Sifat mudah rapuh pada bahan fiberglass perlu

dipertimbangkan dalam desain dan konstruksi suatu struktur.


14/22

Gambar 14. Jenis Membran Tarik.

b. Detail fitting dan kabel

Fitting adalah alat perlengkapan yang digunakan untuk menahn kabel pada ujung-

ujung atau sepanjang batangnya. Alat-alat ini menurut tipe penggunaannya digolongkan

sebagai penyambung, pengikat, penjepit atau penahan. Fitting dapat berupa socket,

clamp,clip,thimble dan turnbuckle. Bagian socket adalah konektir antara membran atap

dan kabel.

Struktur tenda besar, seperti pada Stadion Olimpiade Munich (gbr 15c) memerlukan

detail membran khusus. Struktur utama dari penyangga jaring kabel struktur sekundel

panel acylic menyebar dari puncak atap. Lebih lanjut, clading atap dapat lebih fleksibel

yang membolehkan defleksi yang lebih besar pada jaringan kabel.

Panel-panel dibaut pada titik perpotongan jaring kabel. Penyekat neoprene (neoprene

buffer) membuat panil terpisah dari kabel baja. Fungsinya sebagai peredam untuk

mencegah supaya panil tidak retak oleh defleksi yang besar yang tidak bisa ditahan oleh

panil dan karena perubahan suhu menyebabkan pemuaian ukuran panel. Ditambahkan

kawat baja (steel rope) yang ,menghubungkan panil ddengan jaring kabel untuk

pengamanan bila terjadi kegagalan penyekat.

Perpotongan kabel pada Sate Fair Arena di Raleigh (gambar -15a) adalah dikekang

satu sama lain pada titik perpotongan jaring kabel. Lembaran atap berombal. Terbalik.

Diabut jepit pada kabel (lihat juga gbr-16q)

Atap-atap struktur ditumpu udara (gbr 4) terdiri atas jaring kabel dengan jarak-jarak

relatif besar dimana tepi paneldi jepit. Jarak-jarak panel diantarai oleh jaring-jaring kabel.

Jenis detail konektor dapat terlihat pada gambar 15d-g.


15/22

Pada gambar 9.2d dan g terlihat kabel atap struktur ditumpu udara berprofil rendah,

terdiri dari jarang kabel dimana tepi panil dijepit (diklaim)

Gambar 9.2e. atap stadion Pontiac terdiri kabel baja diameter 3 nd terentang arah

diagonal. Keliling tepi dari panel fiberglass dilapis teplon diberi tali nilon diameter ½

inci. Panil dilapisi neoprene di antara klam strip alumunium. Dan penindih (opverlaping)sanvungan diberi lak (seal) waterprofing pada hubungan baut.

Gambar 15f, kabel atapo dari Paviliun A.A di Osaka diklam bersama pada titik

berpotongan dan fibergllass kabel. Hubungan panil dengan panil dilakukan dengan laker

(sealing) panas dengan bahan lapisan yang sama.


16/22


17/22

Gambar 16. detail tipikal hubungan antara angkur soket dan kabel.

5. Bentuk-bentuk yang efisien untuk struktur udara

Sejak merancang atap yang ditumou udara untuk pavilun Amerika Serikat 70 Osaka,

para insinyur Geiger Berger Assosiatees telah merancang sejumlah struktur pneumatis yagn

lebih maju dan juga telah mengembangkan dasar-dasar teori untuk bangunan sejenis.

Salah satu aturan dasar untuk merancang struktur berbentang lebar adalah mereka

mengamsumsikan sebagai permukaan datar untuk dapat mengurangi pengaruh beban angin.

Tetapi untuk beban besar dibutuhkan kabel pengekang profil rendah pada cincin tekan. Di

Osaka, cincin berbentuk ellips, sebagai salah satu bentuk oval secara matematis untuk alasan

fungsional dan estetis, bentuk ini juga ternyata secara struktural sangat efisien. Super ellips

menjadi sangat efektif jika kabel direntangkan dari “sudut-sudut” sehingga cincin bertindak

sebagai lengkungan yang dapat mengurangi tekanan mmomen.

Dalam rancangan terakhir Geiger telah mampu mengurangi jumlah kabel dan jumlah

konektor yang mahal, yang dibutuhkan untuk struktur yang ditumpu udara. Suatu batasan

yang penting dalam memberi jarak pada kabel sesuai kekuatan membran yang merentang

tidak lebih dari 40-45 ft.

Jumlah kabel di Osaka menunjukkan kebutuhan dan kekuatan menahan beban angin

luar biasa besarnya berada di zona angin tipan Leavy Center di Universitas Santa Clara,

terdiri dari dua struktur pendukung udara, satu merupakan super ellips untuk olahraga basket

dan yang satunya di buat permanent dengan fiberglass berlapis polister dalam gulungan

berbentuk sosis di tarik dan dihubungkan pada cincin secara manual. Kabel-kabel melintang

di masukkan pada lapisan atap tersebut.


18/22

Gambar 16. Perbandingan kabel pada beberapa denah.

Pontiac Michigan Metropolitan Stadium

Arsitek : O’Dell/Hewlet & Luckebach, Inc.

Engineers : Geiger Berger Associates

Atap dari stadion Pontiac di Michigan (1975) menutup ruang sekitar 10 are, ½ are

lebih besar dari Superdome di New Castle atau empat kali dari Pavilion Amerka Serikat di

Osaka atau mempunyai daya tampung 80000 tempat duduk.

Bentangnya 722 ft dan merupakan kubah terbesar di dunia saat ini. Kubah bersegi

delapan ditutup oleh 100 panel fiberglass dilapis teplon, 64 buah berbentuk diamond. 32

buah berbentuk segi empat panjang dan 4 buah berbentuk segitiga dengan18 kabel

berdiameter 3 inch. Tinggi puncak tengah atap 202 ft di atas lantai. atap terdiri satu lapis.Penyerap suara dan lempengan akustik tergantung secara vertikal dari kabel-kabel.

Cincin tekan terdiri dari balok cetak di tempat selebar 6 ft di mana diprategang pada

arah melintang untuk menyalurkan gaya-gaya horizontal dari balok plat ke kolom penumpu.

Cincin di tumpu oleh kolom-kolom baja dan penopang miring segitiga.


19/22

Gambar 18. potongan dan cincin tekanan Pontiac, Michigan Metripolitan Stadium.

Panil-panil bagian tengah bentuk diamond, dalam gulungan diangkat oleh kran yang

dapat dipindah-pindah. Para pekerja memasang jepitan bentuk U untuk melekatkannya pada

kabel-kabel. Panel-panel diperkuat tali nilon di tepinya.

Panil-panil atap dipasang dalam dua tahap. Pertama-tama klam U diabut di kabel-kabel,

kemudian panil-poanil di klam diantara lempengan-lempengan neopreme waterprofing dan

plat alumunium strip di tepi tali. Panil-panil diamond diangkat oleh kran yang dapat bergerak

sendiri, menbgangkat panil-panil panjang yang telah dikerjakan, seterusnya ialah

menggunakan dua pasang menara yang dapat bergeak pada rel yang ditempatkan di atas

balok cincin tekan. Pemasangan atap Pontiac, Michigan Metropolitan memerulkan waktu 4

bulan untuk berdiri karena adanya ganngguan cuaca.

Satu pasang menara memiliki derek bermotor bensin, sementara yang lantainya

digunakan sebagai penyeimbang. Sebuiah derek dapat bergerak dipasang pada kabel

terentang diantara menara yang saling berhadapan.


20/22

Gambar 19. foto udara Pontiac, Michigan Metripolitan Stadium

UNI-Dome University of Northern Lowa

Arsitek : thorson-brom-broshar-snyder

Engineers : Geiger Berger Associates

Atap UNI-Dome University of Northern Lowa, sama prinsipnya dari stadion Pontiac,

luasnya mencakup 4,1 are yaitu menampunbg 25.500 dari tempat duduk. Kubah terdiri dari

29 buah panel atap, 25 buah persegi panjang dan empat buah segitiga dan ditahan 12 buah

kabel. Atap bagian tenagh adalah 125 ft di atas lantai.

Atap berlapis dua sekitar 60% dari luas atap. Lapisan yang lebih rendah adalah panel

akustik yang jua mempunyai ruang plenum untuk meyalurkan udara di bawah atap selama

turunnya salju. Bagian terendah dari kebl adalah 18 ft dari lantai.

Cincin tekan terbuat dari bagian-bagian beton pracetak, bagian terpanjang modulnyaadalah 53 ft. Epoxy Grout digunakan pada sambungan horizontal dan sambungan vertikal di

isi adukan beton. Bagian-bagian lubang kotak digunakan untuk mengalirkan udara plenum

pada stadion.


21/22

Gambar 20. potongan dan detail cincin tekan UNI-Dome University of Northern Lowa

Kabel-kabel diangkut pada cincin tekan yang ditumpu oleh konstruksi dinding dari

beton pracetak doubel Tee dan kolom-kolom precetak pada bagian interior. Karena dinding

tidak untuk menempatkan lampu-lampu di sekeliling cincin tekan dan juga menghindari

kesialuan, untuk itu lampu-lampu dipasang pada konstruksi rangka besi yang digantung pada

kabel-kabel.

Pemasangan panil-panil atap dari gulungan dipasang oleh kran oleh pekerja-pekerja

sudah terlatih pada kabel-kabel penggantung atau itu sendiri. Pemasangan ini cukup cepat

yang hanya memerlukan waktu 4 minggu untuk berdiri.

gambar 21 : Foto udara UNI-Dome University of Northern Lowa


22/22

gambar 22. detail penempatan Lampu dan akustik

DAFTAR PUSTAKA

1.

Cowan, Henry J. Architectural Structural, an introduction to Structural

Mechanics, American Elsiver Publishing Company. 1976

2. Engel, Heino, Structure System, Van Nostrand Reinhold Company, New

York, 1981.

3. Fisher, E Robert, Engineering for Architecture, Mac Graw-Hill, USA, 1980.

4.

Ramsey, Sleeper, Graphic Standar, John Wiley and Sons, Inc, New York,

1981.

5.

Salvadori, Mario and Levy Matthys Structural Design in Architecture Sons, New York, 1983.

6. Schodek, Danial L, Struktur, Terjemahan PT Eresco, Bandung, 1991.

Documents

STRUKTUR PNEUMATIS