Struktur Membran – Struktur Teskstil

Struktur membran adalah sebuah struktur yang mempunyai permukaan fleksibel tipis yang memikul beban terutama melalui proses tegangan tarik. Seperti halnya pada struktur kabel 3 D maka pada struktur tekstil haruslah pula digunakan teknik prategang, agar diperoleh sistem struktur yang stabil mampu memikul berbagai kombinasi beban. Seperti halnya pada jaringan kabel, tekstil sebagai material yang fleksibel, akan sangat effektip diberi gaya prategang bila bentuk geometri nya adalah lengkung ganda antiklastis atau bentuk pelana. Frei Otto dalam riset nya memperkenalkan teknik form finding yang banyak dipakai oleh para arsitek. Form finding adalah proses untuk menemukan bentuk struktur yang optimal, yaitu struktur yang bentuknya akan memberikan kondisi paling efisien dari segi penggunaan bahan konstruksinya. Kondisi ini dapat kita peroleh apabila material konstruksi hanya mengalami tarik pada bidangnya (membran), tanpa adanya tegangan-tegangan akibat momen lentur.

Gambar. Sama halnya pada jaringan kabel, apalikasi teknik prategang pada struktur membran dengan bentuk lengkung ganda antiklastis menghasilkan sistem struktur yang stabil dan kaku.

Prinsip prinsip pada struktur membran antara lain selalu mengalami gaya tarik dan memerlukan struktur lain untuk mempertahankan bentuk permukaanya. Struktur lain itu memiliki persyaratan rangka penumpu dalam yang kaku prategang pada permukaan yang memberikan gaya eksternal yang menarik membrane (jika bentuknya lembaran) Tekanan internal (apabila bentuknya volume tetutup (pneumatic)

Tekstil yang dikategorikan sebagai material ringan sering diidentifikasikan sebagai material dengan massa jenis yang kecil. Dalam Konteks struktur ringan lebih tepat bila massa jenis ini kita korelasikan dengan kekuatan dari material tersebut, yang kita sebut sebagai angka panjang putus, yaitu panjang terukur dari material tersebut yang dalam keadaan tergantung akibat berat sendirinya sampai menjadi putus.

Tabel. Panjang Putus beberapa material, khususnya untuk Struktur Ringan (5)

Material	Massa Jenis (g/cm3)	Tegangan Putus (N/mm2)	Panjang Putus (km)
Steel	7.85	520	7
Al-alloy	2.70	360	13
Steel cable	7.85	1.77	23
Polyesterfibre	1.38	1.33	94
Glasfiber	2.50	2.4	96
Aramidfibre	1.42	2.7	190

Dari tabel di atas dapat dibandingkan dua material yang sering digunakan untuk struktur ringan, yaitu kabel baja dan polyesterfibre (tekstil). Polyesterftbre dengan massa jenis yang kecil mempunyai panjang putus 4 kali lebih panjang dari pada kabel baja. Tidak heran, bila dalam perkembangan struktur ringan, saat ini banyak digunakan material tekstil. Yang umum digunakan adalah polyesterftbre dengan lapisan PVC (Polyvinyl Chlonde), Teflon atau Silicon. Perkembangan teknologi terbaru dari bahan tekstil adalah digunakannya tekstil type polyesterftbre dengan lapisan PVC yang tahan terhadap debu/kotoran dan sistem penenunan yang tahan terhadap sobekan. Hal ini menjadikan material tekstil sebagai bahan yang tahan terhadap cuaca (durability) lebih lama.

            Kelemahan 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