2203DYNAINDEX

Tecnología de la construcción

Sistemas de control de vibraciones para grúas torre
Jesús de Sebastián-Sanz, Carlos M. Casado-Sánchez, Antolín Lorenzana-Ibán, Alfonso Poncela-Méndez

3305.32 Ingeniería de estructuras

Sistemas de control
de vibraciones para

grúas torre

Vibration control devices for tower cranes
• Jesús de Sebastián-Sanz
• Carlos M. Casado-Sánchez
• Antolín Lorenzana-Ibán
•Alfonso Poncela-Méndez

Ingeniero Industrial
Ingeniero Industrial
Doctor Ingeniero Industrial
Doctor Ingeniero Industrial

Fundación CARTIF, Área de Control de Estructuras
Fundación CARTIF, Área de Control de Estructuras
Universidad de Valladolid, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales
Universidad de Valladolid, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales

Recibido: 19/09/08 •Aceptado: 17/11/08

ABSTRACT
• The application of tuned mass
damper in the field of the civil
engineering has focused
principally on skyscraper,
communication towers or
bridges. The present article
proposes the use of them in
tower cranes for the
improvement of dynamical

RESUMEN
La aplicación de los amortiguadores de masa
en el campo de la ingeniería civil se ha centrado
principalmente en su uso enrascacielos, torres
de comunicación o puentes. El presente artículo
propone su uso en grúas torre para la mejora del
comportamiento dinámico de éstas frente a
cargas de uso diario. Para ello y partiendo de un
modelo bi-dimensional de una grúa torre, se han
realizado simulaciones de amortiguadores de
masa (TMD) con el fin de valorar la eficiencia
de estos sistemas de control de vibraciones
pasivos.Palabras clave: grúa torre, vibraciones,
amortiguador de masas.

behaviour under daily use
loads. We have done

1. INTRODUCCIÓN

simulations of tuned mass

Conforme ha ido aumentando la esbeltez de
los sistemas estructurales, fundamentalmente
los edificios en altura, se ha detectado la
necesidad de introducir sistemas de control que
mejoren tanto el comportamiento resistente
(tensiones,resistencia a fatiga, etc.) como la
comodidad de los usuarios (sensación de
movimiento, mareos, etc.). En ocasiones no es
eficiente sobredimensionar el esqueleto
resistente de la estructura ya que al aumentar
la rigidez aumenta la masa y el coste, y aunque
disminuyan los desplazamientos del
movimiento vibratorio aumentan las
velocidades y aceleraciones.

dampers (TMD) using a twodimensional model of atower
crane in order to evaluate the
efficiency of these passive
vibrations control systems.
• Key words: tower crane,
vibrations, tuned mass
damper.

Articulo de Investigación

Dyna Abril 2009 • Vol. 84 nº3 • 237/244

Una de las soluciones para mitigar este
movimiento vibratorio sin necesidad de rigidizar
la estructura es mediante la incorporación de
sistemas disipadores y/o absorbedores de energíaque mejoren su respuesta dinámica y aumenten
el amortiguamiento estructural, el cual
generalmente es bajo.
Desde mediados de los años 70, los
amortiguadores de masa o TMD (Tuned Mass
Damper) han sido uno de los dispositivos más
usados para la amortiguación de vibraciones en
rascacielos, torres, tableros de puentes,
chimeneas, etc. Quien esbozó por primera vez
este dispositivo fue Frahm en 1909, perofue
Den Hartog [1] quien realizó los primeros
desarrollos teóricos para el sintonizado óptimo
de estos sistemas en estructuras sencillas de un
solo grado de libertad. A partir de esta teoría,
numerosos investigadores como Warburton
[2], Tsai y Lin [3], Poncela et al. [4] entre
otros, han propuesto nuevas formulaciones
para el sintonizado óptimo de TMDs en
estructuras más complejas. Estosdispositivos
se han mostrado muy eficientes en la reducción
de las vibraciones inducidas principalmente
por el viento, aunque también las debidas a
seísmos, tráfico, etc. obteniendo en la respuesta
de las estructuras mejoras del 30 al 50% [5]
medidas en términos de tiempo de
establecimiento y razones de amortiguamiento.
En comparación con las estructuras civiles
mencionadas anteriormente, las grúas...