Mục đích chính của việc thiết lập một giàn tay đòn mở rộng giữa cột khung ngoài và ống lõi là để giảm chuyển vị ngang của kết cấu. Cơ chế của nó là tăng lực dọc của cột khung ngoài dưới tải trọng ngang, do đó tăng mô men lật do khung chịu và giảm mô men lật của ống lõi. Tác dụng chống uốn của nó đối với kết cấu có thể làm tăng hiệu quả độ cứng ngang của kết cấu, giảm chuyển động ngang của kết cấu và nói chung cũng làm giảm tỷ lệ chia sẻ lực cắt của khung ngoài. Đối với kết cấu ống lõi của khung, việc thiết lập một giàn tay đòn mở rộng làm giảm đáng kể chuyển vị ngang, trong khi đối với kết cấu ống trong ống, tác dụng giảm chuyển vị ngang là rất nhỏ.
Chức năng của việc thiết lập giàn eo xung quanh kết cấu là để thay đổi đồng đều lực dọc do mỗi cột khung chịu, do đó cải thiện khả năng của khung ngoài chống lại mô men lật và giảm chuyển vị ngang, nhưng không hiệu quả bằng việc kéo dài cánh tay. Trong kết cấu ống lõi khung, tùy thuộc vào số lượng và cách sắp xếp của các cột khung ngoài, giàn eo có thể được thiết lập hoặc không thiết lập; Do thực tế là giàn eo có thể làm giảm độ trễ cắt của các kết cấu ống khung, giàn eo có thể làm tăng độ cứng tổng thể của kết cấu và giảm chuyển vị ngang của nó trong các kết cấu ống trong ống.
Cấu trúc có thể được thiết kế chỉ với một hoặc cả hai thành phần trên tùy thuộc vào tình huống cụ thể. Sàn có giàn tay mở rộng và giàn eo có thể được gọi chung là sàn gia cố.
Sau khi lắp đặt lớp gia cường, độ cứng của kết cấu theo phương chiều cao không đồng đều, độ cứng thay đổi đột ngột dẫn đến nội lực thay đổi đột ngột. Do đó, nội lực của các thành phần trong lớp gia cường và các lớp lân cận sẽ có những thay đổi đáng kể. Việc lắp đặt là thay đổi theo hướng, độ cứng của lớp gia cường càng lớn thì mức độ đột biến nội lực càng lớn, sẽ tạo ra hiệu ứng lớp yếu.
Do đó, trong thiết kế kết cấu chịu gió, việc sử dụng giàn tay đòn và giàn eo mở rộng có hiệu quả tốt, có thể sử dụng các lớp gia cố có độ cứng cao để tạo thành độ cứng ngang lớn hơn.
Trong các công trình thiết kế chịu động đất, cần phải giảm thiểu tối đa các tác động tiêu cực do các lớp yếu gây ra. Do đó, khi không cần thiết phải dựng lớp gia cường thì không cần dựng lớp gia cường. Khi cần dựng lớp gia cường thì cũng không nên sử dụng các cánh tay kéo dài và giàn eo quá cứng để tránh thay đổi độ cứng quá mức trong phạm vi của lớp gia cường.
Có thể bố trí giàn tay đòn và giàn eo dọc theo chiều cao cho một tầng (một đường ray) hoặc nhiều tầng (nhiều đường ray). Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hiệu ứng giảm dịch chuyển ngang tốt hơn đối với giàn tay đòn mở rộng nhiều đường ray so với giàn tay đòn mở rộng một đường ray, nhưng số lượng kết cấu tay đòn mở rộng không tỷ lệ thuận với việc giảm dịch chuyển ngang. Khi lắp đặt nhiều hơn bốn giàn tay đòn mở rộng, hiệu ứng giảm dịch chuyển ngang không còn đáng kể nữa.
Hiệu ứng giảm dịch chuyển ngang thay đổi tùy thuộc vào vị trí của tay đòn mở rộng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi chỉ lắp đặt một giàn tay đòn mở rộng dọc theo chiều cao, nó có thể được đặt ở 2/3H của kết cấu để đạt được hiệu quả tốt nhất trong việc giảm dịch chuyển ngang. Tuy nhiên, để giảm mô men lật của ống bên trong, càng thấp càng tốt; Khi lắp đặt hai giàn cần trục, một giàn có thể được đặt ở độ cao 0.7H và giàn còn lại có thể được đặt ở độ cao xấp xỉ 0.5H. Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng nói chung, cần phải phân tích độ nhạy để xác định vị trí hiệu quả và phù hợp nhất cho giàn tay đòn mở rộng để nghiên cứu cấu trúc cụ thể của nó.
Việc thiết lập giàn eo trong cấu trúc ống trong ống phụ thuộc vào tác dụng giảm độ trễ cắt.
Do các loại kết cấu cụ thể và bố trí tòa nhà khác nhau, lớp gia cố của kết cấu nói chung phải nhất quán với lớp thiết bị và lớp trú ẩn của tòa nhà cao tầng. Tuy nhiên, cần chú trọng vào việc tối ưu hóa hợp tác giữa cơ học và kết cấu tòa nhà, bao gồm vị trí và số lượng lớp gia cố.
Theo góc độ kỹ thuật cụ thể, độ cứng của giàn tay đòn mở rộng và giàn eo không nên quá cao. Nếu sử dụng dầm bê tông cốt thép đặc có chiều cao toàn bộ sàn, không chỉ độ cứng đột nhiên thay đổi quá nhiều mà các cột khung trên và dưới được kết nối với nó sẽ rất bất lợi. Các cột này dễ bị bản lề nhựa, nứt và thậm chí hư hỏng, thể hiện khái niệm địa chấn bất lợi là "dầm mạnh và cột yếu". Do đó, cả giàn tay đòn mở rộng và giàn eo đều nên áp dụng kết cấu giàn, trong đó kết cấu thép dễ thi công hơn và vượt trội hơn so với giàn bê tông cốt thép.
Do tác động bất lợi của việc lắp đặt lớp gia cường trong kết cấu chịu động đất, độ cứng của lớp gia cường lớn hơn nhiều so với các tầng khác, và có sự thay đổi đột ngột về nội lực. Do đó, hiệu suất chịu động đất của lớp gia cường và các thành phần thẳng đứng tiếp giáp với lớp gia cường cần được cải thiện.
Nhìn chung, các biện pháp thi công chịu động đất cho các cấu kiện bê tông cốt thép ở các tầng liền kề trên và dưới phải được nâng lên một mức và không được nâng lên nếu đó là mức đặc biệt.
Các dây cung trên và dưới của giàn tay đòn mở rộng là các thành phần quan trọng của giàn, không tránh khỏi bị biến dạng kéo và nén. Đôi khi, bản sàn tình cờ ở cùng một độ cao. Do đó, nếu tính toán dựa trên giả định độ cứng vô hạn của bản sàn, giàn tay đòn mở rộng nên được tách ra để giải phóng biến dạng kéo và nén của các dây cung trên và dưới. Ngoài ra, khi tính toán, bản sàn áp dụng giả định về màng đàn hồi. Trong thiết kế thực tế, các biện pháp thi công và giả định tính toán khác nhau cần được đề xuất dựa trên tình hình cụ thể trong lớp gia cố.
Khi sử dụng giàn tay đòn mở rộng hoặc giàn eo làm thành phần lớp chuyển, không chỉ cần kiểm tra khả năng biến dạng theo phương thẳng đứng và khả năng chịu lực của nó mà còn phải đưa ra các yêu cầu đặc biệt và nghiêm ngặt về hiệu suất chịu động đất của các thành phần đó.
Ở những khu vực gia cố cường độ cao, cần áp dụng thêm các yêu cầu và biện pháp thiết kế hiệu suất khi lắp đặt sàn gia cố trong các tòa nhà cao tầng cao hoặc đặc biệt không bằng phẳng. Để đảm bảo an toàn khi chịu động đất vừa hoặc lớn, các thành phần và thành phần liền kề có thể được yêu cầu không chịu uốn cong khi chịu động đất vừa hoặc lớn, hoặc thậm chí yêu cầu hiệu suất cao hơn. Dựa trên chiều cao và tầm quan trọng của kết cấu, nên sử dụng phân tích đàn hồi-dẻo tĩnh hoặc phân tích lịch sử thời gian để kiểm tra hiệu suất của kết cấu khi chịu động đất vừa và lớn, nhằm đánh giá khả năng đạt được các mục tiêu hiệu suất địa chấn thiết kế.
Giàn tay mở rộng được kết nối với giàn eo, khung ngoài và ống lõi. Ngoài việc thiết kế theo cấp độ kháng chấn của một cấp, cần phải xem xét các biện pháp sau trong thiết kế thực tế.