Límites del método ELF

En la edición de mayo de 2026 de Revista STRUCTURE, los expertos Dan Sloat, SE, y Chris Neisius, PE, analizan las limitaciones del procedimiento ELF en edificios con diafragmas escalonados y en paralelo proponen métodos alternativos para mejorar la estimación de fuerzas sísmicas laterales.

El procedimiento de Fuerza Lateral Equivalente (ELF por sus siglas en idioma inglés) continúa siendo uno de los métodos más utilizados por los ingenieros estructurales para el análisis sísmico de edificios con diafragmas flexibles. Sin embargo, un reciente artículo publicado en la edición de mayo de 2026 de STRUCTURE magazine advierte que este enfoque puede presentar importantes limitaciones cuando se aplica a edificios con diafragmas escalonados o configuraciones irregulares en altura. Los autores, Dan Sloat, SE, y Chris Neisius, PE, señalan que el método tradicional puede subestimar significativamente ciertas fuerzas laterales, generando resultados potencialmente inseguros en determinados elementos estructurales.

El procedimiento ELF parte de una hipótesis fundamental: todos los elementos verticales resistentes a fuerzas laterales deben extenderse de manera continua hasta el diafragma más elevado de la estructura. Sin embargo, numerosas edificaciones de baja altura con cubiertas escalonadas, entrepisos intermedios o variaciones abruptas de nivel incumplen esta condición. En esos casos, la distribución convencional de fuerzas sísmicas puede no representar adecuadamente el comportamiento dinámico real de la estructura.

El artículo explica que el método ELF aproxima la respuesta sísmica mediante una distribución vertical predeterminada de fuerzas laterales. Según este criterio, los niveles superiores reciben mayores acciones sísmicas respecto de los inferiores, una simplificación entendida como conservadora para estructuras regulares. No obstante, cuando los diafragmas presentan diferencias sustanciales de altura o continuidad, esa lógica puede dejar sin considerar interacciones dinámicas relevantes entre distintos sectores del edificio.

Los autores ejemplifican esta situación mediante el análisis de una estructura con cubiertas escalonadas y múltiples líneas resistentes. En ese esquema, ciertas paredes ubicadas bajo los diafragmas inferiores reciben menores fuerzas sísmicas debido a la distribución establecida por el método ELF tradicional, aunque en realidad podrían experimentar demandas significativamente mayores producto de la interacción dinámica entre diafragmas.

A partir de esta observación, el artículo presenta dos procedimientos alternativos: el “Diaphragm ELF” y el “Wall Line ELF”. Ambos métodos conservan la lógica general del procedimiento ELF, pero subdividen el análisis considerando el comportamiento independiente de cada diafragma o de cada línea resistente vertical. Según los autores, estos enfoques permiten capturar de manera más realista la distribución de esfuerzos en estructuras con configuraciones escalonadas o discontinuidades verticales.

Para evaluar el desempeño de estos métodos, los investigadores desarrollaron un modelo dinámico tridimensional utilizando el software ETABS. El estudio se aplicó a un gimnasio escolar rodeado por distintos espacios anexos de menor altura, reproduciendo un caso típico de estructura con múltiples niveles de cubierta. El análisis demostró que el método ELF convencional subestimaba considerablemente los esfuerzos de corte en determinados muros, mientras que los procedimientos alternativos ofrecían resultados más consistentes con el comportamiento dinámico del modelo tridimensional.

Uno de los hallazgos más relevantes del estudio indica que los modos principales de vibración estaban dominados por deformaciones individuales de cada diafragma, y no por un comportamiento global integrado del edificio. Este fenómeno refuerza la idea de que ciertas estructuras escalonadas responden dinámicamente de forma diferente a los edificios tradicionales de varios pisos con diafragmas continuos.

El artículo concluye que los ingenieros estructurales deberían considerar el uso del procedimiento “Wall Line ELF” en reemplazo del método ELF convencional cuando analicen edificios bajos con cubiertas múltiples, entrepisos o elementos resistentes discontinuos. Según los autores, este enfoque resulta más coherente en relación a la hipótesis de diafragma flexible y permite obtener estimaciones más racionales de las fuerzas sísmicas en configuraciones estructurales atípicas.

Finalmente, los investigadores destacan que ningún método simplificado puede sustituir completamente el juicio profesional del ingeniero estructural. La correcta interpretación del comportamiento sísmico de estructuras irregulares continúa requiriendo análisis cuidadosos, validaciones dinámicas y una adecuada comprensión de las limitaciones inherentes a cada procedimiento de cálculo.

Fuente de texto e infografías: Revista Structure, mayo de 2026.