המטרה העיקרית של הגדרת מסבך זרוע מורחב בין עמודת המסגרת החיצונית לצינור הליבה היא להפחית את העקירה הרוחבית המבנית. המנגנון שלו הוא להגדיל את הכוח הצירי של עמוד המסגרת החיצוני בעומסים אופקיים, ובכך להגדיל את מומנט ההתהפכות שנושא המסגרת ולהקטין את מומנט ההתהפכות של צינור הליבה. ההשפעה האנטי כיפוף שלו על המבנה יכולה להגביר ביעילות את הקשיחות הרוחבית של המבנה, להפחית את התנועה הצידית של המבנה, ובאופן כללי גם להפחית את יחס שיתוף הגזירה של המסגרת החיצונית. עבור מבנה צינור הליבה של המסגרת, הקמת מסבך זרוע מורחבת מפחיתה משמעותית את התזוזה הצידית, בעוד עבור הצינור במבנה הצינור, ההשפעה של הפחתת התזוזה הצידית קטנה מאוד.
התפקיד של הקמת מסבך מותניים מסביב למבנה הוא לשנות באופן אחיד את הכוח הצירי המופעל על כל עמוד מסגרת, ובכך לשפר את יכולת המסגרת החיצונית להתנגד לרגע התהפכות ולהפחית את התזוזה הצידית, אך זה לא יעיל כמו הארכת המסגרת החיצונית. זְרוֹעַ. במבנה צינור ליבת המסגרת, בהתאם למספר וסידור עמודי המסגרת החיצוניים, ניתן להגדיר או לא להגדיר מסבכי מותניים; בשל העובדה שמסבך המותניים יכול להפחית את השהיית הגזירה של מבני צינור מסגרת, מסבך מותניים יכול להגביר את הקשיחות הכוללת של המבנה ולהפחית את התזוזה הצידית שלו בצינור במבני צינור.
ניתן לתכנן את המבנה רק עם אחד או שניהם מהרכיבים הנ"ל בהתאם למצב הספציפי. ניתן להתייחס לרצפות עם מסבכי זרוע מורחבת וסבכי מותניים ביחד כרצפות מחוזקות.
לאחר הקמת שכבת החיזוק, קשיחות המבנה לאורך כיוון הגובה אינה אחידה, והשינוי הפתאומי בקשיחות מביא לשינוי פתאומי בכוח הפנימי. לכן, יחולו שינויים מהותיים בכוח הפנימי של הרכיבים בשכבת החיזוק ובשכבות סמוכות. ההגדרה היא שינוי כיווני, וככל שהקשיחות של שכבת החיזוק גדולה יותר, כך גדלה מידת מוטציית הכוח הפנימי, שתיצור אפקט שכבה חלש.
לכן, בתכנון עמיד לרוח של מבנים, השימוש בזרועות מורחבות ובמסבכי מותניים משפיע לטובה. זה יכול להשתמש בשכבות מחוזקות עם קשיחות גבוהה כדי ליצור קשיחות רוחבית גדולה יותר.
במבני תכנון סיסמיים, יש למזער ככל האפשר את ההשפעות השליליות הנגרמות משכבות חלשות. לכן, כאשר אין צורך להקים שכבת חיזוק, אין צורך להקים שכבת חיזוק. כאשר יש צורך בשכבת חיזוק, גם לא כדאי להשתמש בזרועות הארכה קשיחות יתר על המידה ובמסבכי מותן כדי למנוע שינויי קשיחות יתר בהיקף שכבת החיזוק.
ניתן לארגן מסבכי זרועות ורצועות מותניים לאורך הגובה עבור קומה אחת (מסלול אחד) או מספר קומות (מספר מסילות). מחקרים הראו שההשפעה של הפחתת תזוזה רוחבית טובה יותר עבור מסבכי זרוע מורחבת מרובה מסילה מאשר עבור מסבכי זרוע מורחבת אחת, אך מספר מבני הזרוע המורחבת אינו פרופורציונלי להפחתת התזוזה הצידית. כאשר מותקנים יותר מארבע מסבכי זרוע מורחבת, ההשפעה של הפחתת התזוזה הצידית כבר אינה משמעותית.
ההשפעה של הפחתת התזוזה הצידית משתנה בהתאם למיקום זרוע המאריכה. מחקרים הראו שכאשר מותקנת רק זרוע מאריכה אחת לאורך הגובה, ניתן להגדיר אותה ב-2/3H של המבנה כדי להשיג את האפקט הטוב ביותר של הפחתת תזוזה לרוחב. עם זאת, כדי להפחית את מומנט ההתהפכות של הצינור הפנימי, ככל שיורד כך טוב יותר; בעת הגדרת שני זרועות בום, ניתן להגדיר את האחד בגובה של 0.7H, והשני יכול להיות מוגדר כ-0.5H. בתכנון מבני רב קומות כללי, נדרש ניתוח רגישות כדי לקבוע את המיקום היעיל והמתאים ביותר למסבך הזרוע המורחבת על מנת ללמוד את המבנה הספציפי שלו.
ההגדרה של מסבך המותניים בצינור במבנה הצינור תלויה בהשפעה של הפחתת השהיית הגזירה.
בשל הסוגים השונים של מבנים ספציפיים ופריסות מבנים, שכבת החיזוק של המבנה צריכה להיות עקבית בדרך כלל עם שכבת הציוד ושכבת המפלט של בניינים רבי קומות. עם זאת, יש לשים דגש על ייעול שיתופי של מכניקת הבניין והמבנה, לרבות מיקום וכמות שכבות החיזוק.
מנקודת מבט טכנית ספציפית, הקשיחות של מגן הזרוע המורחבת ומגן המותניים לא צריכה להיות גבוהה מדי. אם נעשה שימוש בקורת רשת מוצקה מבטון מזוין בגובה רצפה שלמה, לא רק שהקשיחות תשתנה לפתע יותר מדי, אלא שעמודי המסגרת העליונים והתחתונים המחוברים אליו יהיו מאוד לא נוחים. עמודים אלו מועדים לצירי פלסטיק, סדקים ואפילו נזקים, ומציגים תפיסה סיסמית לא חיובית של "קורות חזקות ועמודים חלשים". לכן, גם מסבך הזרוע המורחבת וגם מסבך המותניים צריכים לאמץ מבני מסבך, כאשר מבני פלדה קלים יותר לבנייה ועולים על מסבכי בטון מזוין מפלדה.
בשל ההשפעות השליליות של התקנת שכבות חיזוק במבנים סייסמיים, קשיחות שכבת החיזוק גדולה בהרבה מזו של רצפות אחרות, ויש שינוי פתאומי בכוחות הפנימיים. לכן, יש לשפר את הביצועים הסיסמיים של שכבת החיזוק והרכיבים האנכיים הסמוכים לשכבת החיזוק.
ככלל, יש להעלות את אמצעי הבנייה הסיסמיים לרכיבי בטון מזוין בקומות הסמוכות העליונות והתחתונות במפלס אחד, ואין להגביה אם מדובר במפלס מיוחד.
האקורדים העליונים והתחתונים של מסבך הזרוע המורחבת הם מרכיבים חשובים של המסבך, אשר בהכרח עוברים עיוות מתיחה ודחיסה. לפעמים, לוח הרצפה במקרה נמצא באותה גובה. לכן, אם החישוב מבוסס על ההנחה של קשיחות אינסופית של לוח הרצפה, יש להפריד את מסבך הזרוע המורחבת כדי לשחרר את העיוות המתיחה והדחיסה של המיתרים העליונים והתחתונים. לחילופין, בעת החישוב, לוח הרצפה מאמץ את ההנחה של ממברנה אלסטית. בתכנון בפועל יש להציע אמצעי בנייה והנחות חישוב שונות בהתבסס על המצב הספציפי בשכבת החיזוק.
כאשר מסבך הזרוע המורחבת או מסבך המותניים משמשים כרכיב שכבת העברה, יש צורך לא רק לאמת את העיוות האנכי ואת יכולת הנשיאה שלו, אלא יש להציב דרישות מיוחדות ומחמירות לביצועים הסיסמיים של רכיבים כאלה.
באזורי ביצור בעוצמה גבוהה, יש לנקוט בדרישות ואמצעים נוספים של עיצוב ביצועים כאשר מותקנות רצפות חיזוק בבניינים רבי קומות גבוהים או לא סדירים במיוחד. על מנת להבטיח את בטיחותו ברעידות אדמה בינוניות או גדולות, ניתן לדרוש מחבריה והחברים הסמוכים לה לא להיכנע ברעידות אדמה בינוניות או גדולות, או אפילו דרישות ביצועים גבוהות יותר. בהתבסס על גובה וחשיבות המבנה, מומלץ להשתמש בניתוח סטטי אלסטי-פלסטי או בניתוח היסטוריית זמן לבדיקת ביצועי המבנה תחת רעידות אדמה בינוניות וגדולות, על מנת להעריך את יכולתו להשיג את יעדי הביצועים הסיסמיים התכנון. .
מסבך הזרוע המורחבת מחובר למסבך המותניים, למסגרת המסגרת החיצונית ולצינור הליבה. בנוסף לתכנון לפי רמת ההתנגדות הסייסמית של רמה אחת, יש לקחת בחשבון את האמצעים הבאים בתכנון בפועל.