الغرض الرئيسي من وضع ذراع ممتدة بين عمود الإطار الخارجي والأنبوب الأساسي هو تقليل الإزاحة الجانبية الهيكلية. آليتها هي زيادة القوة المحورية لعمود الإطار الخارجي تحت الأحمال الأفقية، وبالتالي زيادة عزم الانقلاب الذي يتحمله الإطار وتقليل عزم الانقلاب للأنبوب الأساسي. يمكن لتأثيره المضاد للانحناء على الهيكل أن يزيد بشكل فعال من الصلابة الجانبية للهيكل، ويقلل من الحركة الجانبية للهيكل، ويقلل بشكل عام أيضًا من نسبة تقاسم القص للإطار الخارجي. بالنسبة لهيكل الأنبوب الأساسي للإطار، فإن وضع ذراع ممتدة يقلل بشكل كبير من الإزاحة الجانبية، بينما بالنسبة لهيكل الأنبوب داخل الأنبوب، فإن تأثير تقليل الإزاحة الجانبية صغير جدًا.
تتمثل وظيفة إنشاء جملون الخصر حول الهيكل في تغيير القوة المحورية التي يتحملها كل عمود إطار بشكل موحد، وبالتالي تحسين قدرة الإطار الخارجي على مقاومة عزم الانقلاب وتقليل الإزاحة الجانبية، ولكنها ليست فعالة مثل تمديد الذراع. في هيكل أنبوب قلب الإطار، اعتمادًا على عدد وترتيب أعمدة الإطار الخارجية، يمكن ضبط جملونات الخصر أو عدم ضبطها؛ نظرًا لحقيقة أن جملون الخصر يمكن أن يقلل من تأخر القص لهياكل أنبوب الإطار، يمكن لجملون الخصر زيادة الصلابة الكلية للهيكل وتقليل إزاحته الجانبية في الهياكل الأنبوبية.
يمكن تصميم الهيكل باستخدام مكون واحد فقط من المكونين المذكورين أعلاه أو كليهما حسب الموقف المحدد. يمكن الإشارة إلى الأرضيات ذات الدعامات ذات الذراعين الممتدة ودعامات الخصر بشكل جماعي على أنها أرضيات مقواة.
بعد إعداد طبقة التعزيز، تكون صلابة الهيكل على طول اتجاه الارتفاع غير متساوية، والتغيير المفاجئ في الصلابة يؤدي إلى تغيير مفاجئ في القوة الداخلية. لذلك، ستكون هناك تغييرات كبيرة في القوة الداخلية للمكونات في طبقة التعزيز والطبقات المجاورة. الإعداد هو تغيير اتجاهي، وكلما زادت صلابة طبقة التعزيز، زادت درجة طفرة القوة الداخلية، مما سيؤدي إلى تأثير طبقة ضعيف.
لذلك، في تصميم الهياكل المقاومة للرياح، يكون لاستخدام دعامات الذراع الممتدة ودعامات الخصر تأثير جيد. ويمكن استخدام طبقات معززة ذات صلابة عالية لتشكيل صلابة جانبية أكبر.
في هياكل التصميم الزلزالي، يجب تقليل التأثيرات الضارة الناجمة عن الطبقات الضعيفة قدر الإمكان. لذلك، عندما لا يكون من الضروري إنشاء طبقة تقوية، فليس من الضروري إنشاء طبقة تقوية. عندما تكون هناك حاجة إلى طبقة تقوية، لا يُنصح أيضًا باستخدام أذرع تمديد وحزام خصر شديد الصلابة لتجنب تغييرات الصلابة المفرطة في نطاق طبقة التقوية.
يمكن ترتيب عوارض الذراع وعوارض الخصر على طول الارتفاع لطابق واحد (مسار واحد) أو طوابق متعددة (مسارات متعددة). وقد أظهرت الأبحاث أن تأثير تقليل الإزاحة الجانبية أفضل لعوارض الذراع الممتدة متعددة المسارات مقارنة بعوارض الذراع الممتدة ذات المسار الواحد، ولكن عدد الهياكل ذات الذراع الممتدة لا يتناسب بشكل مباشر مع تقليل الإزاحة الجانبية. عند تركيب أكثر من أربعة عوارض ذراع ممتدة، لم يعد تأثير تقليل الإزاحة الجانبية مهمًا.
يختلف تأثير تقليل الإزاحة الجانبية حسب موضع ذراع التمديد. وقد أظهرت الأبحاث أنه عند تركيب ذراع تمديد واحدة فقط على طول الارتفاع، يمكن ضبطها عند 2/3H من الهيكل لتحقيق أفضل تأثير لتقليل الإزاحة الجانبية. ومع ذلك، لتقليل عزم الانقلاب للأنبوب الداخلي، كلما كان أقل كان ذلك أفضل؛ عند إعداد ذراعين للذراع، يمكن ضبط أحدهما على ارتفاع 0.7H، ويمكن ضبط الآخر عند حوالي 0.5H. في التصميم الهيكلي الشاهق العام، يلزم إجراء تحليل الحساسية لتحديد الموضع الأكثر فعالية وملاءمة لذراع التمديد من أجل دراسة هيكلها المحدد.
يعتمد ضبط حزام الخصر في هيكل الأنبوب داخل الأنبوب على تأثير تقليل تأخر القص.
نظرًا لاختلاف أنواع الهياكل المحددة وتخطيطات المباني، يجب أن تكون طبقة التعزيز للهيكل متوافقة بشكل عام مع طبقة المعدات وطبقة الملجأ للمباني الشاهقة. ومع ذلك، يجب التركيز على التحسين التعاوني لميكانيكا البناء والهيكل، بما في ذلك موضع وكمية طبقات التعزيز.
من منظور فني محدد، لا ينبغي أن تكون صلابة ذراع التمديد وذراع الخصر عالية للغاية. إذا تم استخدام عارضة صلبة من الخرسانة المسلحة بارتفاع أرضية كاملة، فلن تتغير الصلابة فجأة كثيرًا فحسب، بل ستكون أعمدة الإطار العلوية والسفلية المتصلة بها غير مواتية للغاية. هذه الأعمدة معرضة للمفصلات البلاستيكية والشقوق وحتى التلف، مما يمثل مفهومًا زلزاليًا غير مواتٍ لـ "العوارض القوية والأعمدة الضعيفة". لذلك، يجب أن يتبنى كل من ذراع التمديد وذراع الخصر هياكل عوارض، حيث تكون الهياكل الفولاذية أسهل في البناء ومتفوقة على عوارض الخرسانة المسلحة بالفولاذ.
بسبب التأثيرات السلبية لتركيب طبقات التسليح في المنشآت الزلزالية، فإن صلابة طبقة التسليح أكبر بكثير من صلابة الأرضيات الأخرى، ويحدث تغيير مفاجئ في القوى الداخلية. لذلك، يجب تحسين الأداء الزلزالي لطبقة التسليح والمكونات الرأسية المجاورة لطبقة التسليح.
بشكل عام يجب رفع إجراءات البناء الزلزالي للمكونات الخرسانية المسلحة في الطوابق العلوية والسفلية المجاورة بمستوى واحد، ولا يجوز رفعها إذا كان مستوى خاص.
إن الأوتار العلوية والسفلية للذراع الممتد هي مكونات مهمة للذراع، والتي تخضع حتمًا لتشوه الشد والضغط. في بعض الأحيان، يحدث أن تكون بلاطة الأرضية على نفس الارتفاع. لذلك، إذا كان الحساب يعتمد على افتراض الصلابة اللانهائية لبلاطة الأرضية، فيجب فصل ذراع الامتداد لتحرير تشوه الشد والضغط للأوتار العلوية والسفلية. بدلاً من ذلك، عند الحساب، تتبنى بلاطة الأرضية افتراض الغشاء المرن. في التصميم الفعلي، يجب اقتراح تدابير بناء مختلفة وافتراضات حسابية بناءً على الموقف المحدد في طبقة التعزيز.
عند استخدام ذراع التمديد أو حزام الخصر كمكون لطبقة النقل، ليس من الضروري فقط التحقق من تشوهه الرأسي وقدرته على التحمل، ولكن يجب أيضًا طرح متطلبات خاصة وصارمة للأداء الزلزالي لهذه المكونات.
في مناطق التحصين عالية الكثافة، يجب اتخاذ متطلبات وتدابير تصميم أداء إضافية عند تركيب أرضيات التعزيز في المباني الشاهقة أو غير المنتظمة بشكل خاص. ولضمان سلامتها في حالة الزلازل المتوسطة أو الكبيرة، يمكن مطالبة أعضائها والأعضاء المجاورة بعدم الاستسلام في حالة الزلازل المتوسطة أو الكبيرة، أو حتى متطلبات الأداء الأعلى. بناءً على ارتفاع وأهمية الهيكل، يُنصح باستخدام تحليل المرونة البلاستيكية الثابتة أو تحليل التاريخ الزمني لاختبار أداء الهيكل في حالة الزلازل المتوسطة والكبيرة، من أجل تقييم قدرته على تحقيق أهداف الأداء الزلزالي التصميمي.
يتم توصيل ذراع التمديد بالحزام الخصري وإطار الإطار الخارجي وأنبوب القلب. بالإضافة إلى التصميم وفقًا لمستوى مقاومة الزلازل لمستوى واحد، يجب مراعاة التدابير التالية في التصميم الفعلي.