1. Pengertian
Tensile Membrane Structure adalah sistem struktur ringan yang menggunakan membran fleksibel sebagai elemen utama penutup (atap atau fasad), yang ditegangkan menggunakan kabel, rangka baja, atau tiang untuk membentuk permukaan melengkung yang stabil secara struktural. Struktur ini bekerja berdasarkan tegangan (tensile force), bukan beban tekan atau lentur.
2. Komponen Utama
a. Membran
Material utama yang berfungsi sebagai elemen penutup. Sifatnya fleksibel, ringan, tahan cuaca, dan dapat membentang dalam bentang besar.
b. Kabel dan Tali Baja (Tension Cables)
Berfungsi untuk menarik dan menahan tegangan pada membran. Dipasang secara presisi agar membran tetap stabil terhadap beban angin dan hujan.
c. Rangka Pendukung / Tiang Struktur
Bisa berupa tiang vertikal, lengkung, atau rangka baja tubular. Tiang ini menjadi titik tumpu dan pusat distribusi gaya.
d. Anchor / Sistem Penambat
Sistem penambat yang ditanam di tanah atau struktur bangunan untuk menahan gaya tarik dari membran.
3. Jenis-Jenis Struktur Membran
| Jenis Struktur | Karakteristik |
|---|---|
| Cone Structure | Memiliki satu titik puncak seperti tenda kerucut, cocok untuk kanopi. |
| Saddle Shape (Hyperbolic Paraboloid) | Bentuk melengkung ganda (double curvature), sangat stabil dan estetik. |
| Barrel Vault | Bentuk setengah lingkaran memanjang seperti lorong atau atap stadion. |
| Arch Supported | Didukung oleh lengkungan baja atau tiang lengkung untuk bentuk dramatis. |
| Frame Supported | Membran dipasang pada kerangka tetap, sering digunakan untuk kanopi permanen. |
4. Material Membran yang Umum Digunakan
| Material | Karakteristik |
|---|---|
| PVC Coated Polyester | Umur pakai 10–20 tahun, ekonomis, fleksibel, tahan UV. |
| PTFE (Teflon) Coated Fiberglass | Umur pakai 25–30 tahun, tahan panas, tidak mudah terbakar, harga premium. |
| ETFE Foil (Ethylene Tetrafluoroethylene) | Ringan, transparan, sangat tahan cuaca, cocok untuk atap kaca alternatif. |
| HDPE Mesh | Digunakan untuk shading net, tidak tahan air tapi tahan panas dan cahaya matahari. |
5. Keunggulan Tensile Membrane Structure
- Ringan namun Kuat: Material fleksibel dengan daya tahan tinggi.
- Desain Arsitektural Bebas: Bentuk bebas dan dinamis, ideal untuk landmark.
- Transparansi Cahaya Alami: Mengurangi kebutuhan pencahayaan siang hari.
- Instalasi Cepat: Pemasangan lebih singkat dibanding konstruksi konvensional.
- Tahan Cuaca Ekstrem: Umumnya tahan angin, hujan, dan sinar UV.
6. Aplikasi di Lapangan
- Stadion dan Arena Olahraga: Atap dan pelindung penonton.
- Bandara dan Terminal: Kanopi drop-off dan area pejalan kaki.
- Gedung Komersial dan Mall: Fasad artistik dan atrium atap.
- Taman Kota dan Area Publik: Tempat duduk luar ruang, panggung terbuka.
- Kanopi Parkir dan SPBU: Pelindung kendaraan dari panas dan hujan.
7. Tantangan dalam Desain dan Konstruksi
- Analisis Struktural Kompleks: Harus menggunakan software simulasi khusus (misalnya Rhino + Grasshopper + Karamba).
- Presisi Tinggi dalam Fabrikasi: Membran harus dipotong dengan akurat agar pas saat direntangkan.
- Perawatan dan Kebersihan: Permukaan membran perlu dibersihkan secara berkala untuk menjaga estetika.
- Biaya Awal: Material dan desain awal bisa cukup mahal, namun ekonomis dalam jangka panjang.
8. Standar dan Perhitungan Teknik
- Analisis Beban: Beban angin, hujan, dan salju harus diperhitungkan. Double curvature membantu distribusi beban.
- Tegangan Material: Perlu perhitungan tegangan tarik maksimum agar membran tidak robek.
- Sistem Drainase: Harus dirancang agar air hujan tidak menggenang di permukaan
