Class presentation of Wide Span Structure lecturer

1. STRUKTUR PNEU
Oleh : Niko Prayogi

2. Apa itu struktur Pneumatik
?
 Pneumatik merupakan salah satu sistem struktur yang termasuk
dalam kelompok soft shell, dimana sistem struktur ini memiliki ciri khas
semua gaya yang terjadi pada membrannyaberupa gaya tarik.
Pada pneumatik, gaya tarik terjadi karena adanya perbedaan
tekanan udara di dalam struktur pneumatic dengan tekanan
udara di luar struktur ini.
 Membran yang merupakan bahan dasar dari sistem struktur
pneumatik ini dapat diberi pra tegang dengan tekanan dari
sebelah dalam apabila menutup suatu volume atau sejumlah volume
yang terpecah-pecah.

3. struktur pneumatik dengan media gas
atau udara adalah sama dengan prinsip
yang berlaku pada balon udara, dimana
tekanan udara internal di dalam balon lebih
tinggi dibandingkan tekanan udara di
luarnya. Dari keberhasilan penerapan dalam
sarana transportasilah manusia mendorong
dirinya untuk menerapkannya juga pada
bangunan arsitektural. Pelopor sistem
struktur pneumatik pertama kali adalah
seorang engineer asal Inggris yang
bernama Sir William Lanchester, yang
berhasil mendesain sebuah field hospital
pada tahun 1917. Lanchester mendesain
sebuah bangunan eksibisi pneumatic
berdiameter 300 meter yang disokong
oleh tekanan udara dan ditarik oleh
sebuah jaring kabel bersama dengan adiknya
yang adalah seorang arsitek.
Buckminster Fuller
adalah orang yang
telah mengambil peran
dalam sistem struktur
pneumatic dengan
mengembangkan dan
mempropagandakan
struktur tersebut,
namun dia bukanlah
seseorang yang
merealisasikan
bangunan yang
menggunakan
Orang pertama yang
merealisasikannya
adalah seorang insinyur
bernama Walter Bird,
dimana beliau mendesain
antenna radar
sebagai struktur
bantalan pneumatic
di atas cincin baja.

5. JENIS-JENIS STRUKTUR
PNEUMATIK
struktur ini hanya
menggunakan
satu lapis membran
yang menutup ruangan
secara fungsional
dan membutuhkan
tekanan udara yang
rendah. Ciri-ciri
dari sistem ini adalah
dibutuhkannya sedikit
perbedaan tekanan
udara untuk
mengangkat
membrannya. Tekanan
udara yang
dibutuhkan sekitar
2-20 psf (pon per
feet) di atas tekanan
atmostif, sehingga
. Single membrane
• Double membrane
Disebut juga double
membrane structure dan
membutuhka n
tekanan udara yang
lebih besar
dibandingka
n dengan air supported
structure
sehingga
kadang
sistem struktur ini sering
juga disebut dengan nama
high pressure system.
Sistem ini ditumpu oleh
kandungan udara yang
bertekanan, dimana volume
udara internal
bangunan sebesar tekanan
udara biasa.
udara hanya diberikan
pada strukturnya, bukan
pada space bangunannya,
sehingga pemakai bangunan
tidak berada dalam
tekanan udara. Sistem
struktur ini membutuhkan
tekanan udara sebesar
2-
100 psi, besarnya sekitar

6. Stabilitas Bentuk Konstruk
Sistem StrukturPneumatik
Tidak hanya beban intern
yang berpengaruh dalam siste
struktur pneumatik. Ada juga beb
eksternal yang dapat menyebabk
deformasi, yaitu angin dan sa
Ketika sistem mengalami beb
terpusat yang besar, itu ak
menyebabkan tegangan lo
yang sangat besar sehingga har
diantisipasi dengan baik, contohn
yaitu ketika ada seseorang ya
berjalan di atas atap unt
memperbaiki bagian yang boc
Salah satu cara untuk mengat
beban angin yang dap
menyebabkan deform
adalah dengan membu
bangunan pneumatik terlalu tinggi
membuat bangunan

7. Material yang Dipakai dalam Sistem Struktur
Pneumatik
Bermodalkan pemahaman dasar tentang sistem struktur pneumatik dari
sisi kelemahan-kelemahannya, maka perencanaan sistem struktur pneumatik
dapat menggunakan material PVC (polyvinyl chloride), yang memiliki titik lebur
yang tinggi ketika dicampurkan dengan polyethylene. Kedua material yang
digabungkan tersebut akan memiliki titik lebur antara 100 sampai 150
derajat celcius. Polyethylene sendiri memiliki titik lebur 341 derajat celcius dan
polyvinyl chloride 391 derajat celcius.
Selain itu, memberi lapisan polyurethane foam juga dapat digunakan untuk
melapisi bidang-bidang membran sehingga tidak mudah terbakar oleh
api. Material lain yang dapat digunakan juga adalah PTFE
(polytetrofluoroethylene), silicon coated fiberglass, dan ETFE (ethylene
tetrafluoroethylene).

8. Klasifikasi Sistem Struktur
Pneumatik Secara
Umum
• Air controlled indoor system
o
Pressurized air (udara
bertekanan)
o Negative pressure
o Positive and negative pressue
• Air cushion system
o Pressurized air (air
o Negative pressure
• Air tube system
o Structure space
envelope
o Load bearing skeleton

9. Detail-detail pada Sistem Struktur
Pneumatik
gabungan antara
membran dan
kabel, namun
tidak semua
bangunan
pneumatik
menggunakan
sistem
penghawaan
(HVAC) yang
membuat
pneumatik dapat
tetap
menggembung
U
Tekanan
udara yang
terdapat pada
sistem struktur
pneumatik
diatur oleh
sistem HVAC
melalui
penggunaan
kipas,
saluran udara,
atau kompresor.
Kipas akan
meniupkan udara
melalui saluran
udara ke
dalam membran,
dan
kompresor
memungkinkan
untuk mengatur
udara di
dalamnya.

10. Studi Kasus: Allianz Arena
Allianz Arena adalah sebuah stadion sepak bola yang berkapasitas 69.901, yang
didesain oleh arsitek yang bernama Herzog & de Meuron. Stadion sepok bola ini
dibangun pada tahun
2002-2005 di Munich, Jerman. Fasad dan atap stadion ini menggunakan struktur
pneumatic yang dikonstruktikan dari 2.874
ETFE-foil panel udara yang terus digembungkan dengan udara kering. Dari
kejauhan, panel-panel tersebut akan terlihat berwarna putih. Tetapi jika diperhatikan
dengan seksama, ada bintik-bintik hitam pada panel yang memiliki ketebalan 0,2 mm
tersebut. Tiap panel dapat dinyalakan dengan lampu warna putih, merah, atau biru
muda.

13. Kelebihan dan Kekurangan Sistem
Struktur Pneumatik
Mudah pembangunanya dan cepat
Ringan
Tenporer
Tahan terhadap gaya tarik
Dll
Kurang tahan terhadap kebocoran
Mudah sobek
Tidak menahan beban vertical
Rawan tertiup angin