在支撑框架结构中，因竖向支撑系统的整体变形属弯曲性质，其抗侧刚度的大小与支撑系统的高宽比成反比，当建筑很高时，由于支撑系统高宽比过大，抗侧力刚度会显著降低。此时，为提高结构的刚度，可在高层钢结构的顶部和中部每隔若干层加设刚度较大的伸臂桁架,使高层钢结构外围柱参与结构体系的整体抗弯，承担结构整体倾覆力矩引起的轴向压力或拉力，使外围柱由原来刚度较小的弯曲构件转变为刚度较大的轴力构件。其效果相当于在一定程度上加大了竖向支撑系统的有效宽度，减小了它的高宽比，从而提高了整体结构的抗侧力刚度。

同样对于框架-剪力墙结构，也可以通过加设伸臂桁架使框架柱参与结构整体抗倾覆力矩,提高结构的抗侧力刚度。

伸臂桁架的设置，仅使伸臂桁架位置处的柱发挥了较大的抗侧刚度作用。为使高层钢结构周边柱也能发挥抵抗高层钢结构整体倾覆力矩作用，还可以在伸臂桁架位置沿高层钢结构周边设带状桁架。

设置伸臂桁架的主要目的是为了减小结构侧移，如以结构顶部侧移最小为目标，伸臂桁架沿结构高度在理论上是有优化位置的。一般如设一道伸臂桁架，优化位置在0.55H(H为结构总高)处，如设二道伸臂桁架，优化位置分別在0.3H和0.7H处。一般伸臂桁架的设置沿结构高度不超过三道，且其位置还受建筑功能布置的限制。因伸臂桁架会影响建筑空间的使用，实际工程中通常将伸臂桁架设置在高层钢结构的设备层。