RICERCA 2024
THE HB STRUCTURAL SYSTEM
AN INGENIOUS SOLUTION FOR MEDIUM TO LONG SPAN TIMBER STRUCTURES
Sami Pajunen, 
Corresponding author, P.O. Box 600, 33014 Tampere University, Finland
sami.pajunen@tuni.fi
Roberto Crocetti, 
KTH Royal Institute of Technology, SE-100 44 Stockholm, Sweden
crocetti@kth.se
Xan Browne
Royal Danish Academy – Architecture, Design, Conservation, Philip de Langes Allé 10, 1435 Copenhagen K
xbro@kglakademi.dk
Structural 250 | Gennaio - Marzo  2024
10.12917/Stru250.01 – https://doi.org/10.12917/STRU250.01

Several innovative solutions for medium to long-span structures have been proposed during the last centuries. Before the advent of steel and concrete as well as in periods where these materials were not readily available, e.g. during the second world war, timber played a significant role in the realization of medium to long-span structures. The success of timber structures has been driven mainly by the technological development associated with different timber products, joints, and manufacturing. Even though many old structural solutions have been particularly ingenious, they have often been substituted by new ones, typically because of the advent of new manufacturing methods or, at times, due to new technological innovations. This study analyses the so-called HB system, which was developed in the 1940s as a flexible wooden frame solution for medium to long spans. The HB system is based on an I-shaped cross-section in which the web consists of two diagonal board layers and the flanges are assembled from boards by nailing and gluing. This study presents and discusses the main components of the system from the point of view of structural engineering and manufacturing technologies. As a practical application example, the structural system is explored in a renovation project of a HB portal frame from the 1950s. The main findings of the study are that (i) the HB system has certain features which would make it worthwhile modernising and re-using it more widely, and (ii) the HB system design principles lead to a safe and robust yet light and optimal structures.

ARGOMENTO:  TIMBER solid timber - LEGNO legno massiccio,PROJECTS - REALIZZAZIONI, PROGETTI E INTERVENTI
PAROLE CHIAVE: struttura leggera in legno, sistema HB, Hilding Brosenius, telaio in legno, struttura in legno di grande luce
Abstract
x
IL SISTEMA STRUTTURALE HB
una soluzione ingegnosa per strutture in legno media e grande di luce

Negli ultimi secoli sono state proposte diverse soluzioni innovative per strutture di media e grande luce. Prima dell'avvento dell'acciaio e del cemento, nonché nei periodi in cui questi materiali non erano facilmente disponibili - ad esempio durante la seconda guerra mondiale - il legno ebbe un ruolo significativo nella realizzazione di strutture di media e grande luce. L'evoluzione delle strutture in legno di grande luce è stata possibile grazie allo sviluppo tecnologico associato soprattutto ai materiali, alle connessioni e alla produzione.
Nonostante molte vecchie soluzioni strutturali fossero particolarmente ingegnose, esse sono state spesso rimpiazzate da nuove soluzioni, tipicamente a causa dell'avvento di metodi di produzione più razionali o di innovazioni tecnologiche. Questa memoria esamina il cosiddetto sistema HB, dal nome dell’inventore – l’ingegnere svedese Hilding Brosenius. Sviluppato negli anni '40 come soluzione versatile per strutture lignee idonee per luci medio-grandi, il sistema HB ha una sezione trasversale a forma di doppio T in cui l'anima è costituita da due strati semplicemente incrociati e sovrapposti di tavole mentre le ali sono tavole assemblate mediante chiodatura e incollaggio. La memoria presenta e discute i principali componenti strutturali del sistema dal punto di vista della meccanica strutturale, degli attuali requisiti di progettazione e delle tecnologie di produzione. Come esempio pratico di applicazione il sistema strutturale HB viene esaminato in un progetto di ristrutturazione di un portale HB degli anni '50. I principali risultati del presente studio sono: (i) il sistema HB presenta alcune caratteristiche peculiari da cui poter attingere ispirazione al fine di un possibile adeguamento dello stesso alle tecniche di produzione odierne e (ii) il sistema HB è sicuro e robusto ed allo stesso tempo ottimizzato e leggero, quindi efficace in termini di impatto climatico.

KEYWORDS: Lightweight timber structure, HB system, long span frame
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