《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行計算。
1．極限狀態(tài)
當結(jié)構(gòu)或其組成部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時，此特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。
（1)承載能力極限狀態(tài) 包括構(gòu)件和連接的強度破壞、疲勞破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系和結(jié)構(gòu)傾覆。
（2)正常使用極限狀態(tài) 包括影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形，影響正常使用的振動，影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括混凝土裂縫）。
以結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載效應(yīng)S和抗力R這兩個隨機變量來表達結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)，則
Z＝g(R，S)＝R-S (1)
在實際工程中，可能出現(xiàn)下列三種情況：
Z＞0 結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；
Z＝0 結(jié)構(gòu)達到臨界狀態(tài)，即極限狀態(tài)；
Z＜0 結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)。
按照概率極限狀態(tài)設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)的可靠度定義為：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。這里所說“完成預(yù)定功能”就是對于規(guī)定的某種功能來說結(jié)構(gòu)不失效(Z≥0)。這樣結(jié)構(gòu)的失效概率 表示為
(2)
可靠指標 與 存在對應(yīng)的關(guān)系， 增大， 減小； 減小， 增大。
2．分項系數(shù)的設(shè)計表達式
對于承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)的基本組合按下列設(shè)計表達式中最不利值確定
可變荷載效應(yīng)控制的組合： （3）
永久荷載效應(yīng)控制的組合： （4）
式中 — 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對安全等級為一級或設(shè)計使用年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于1.1；對安全等級為二級或設(shè)計使用年限為50年及結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于1.0；對安全等級為三級或設(shè)計使用年限為5年結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于0.9；
——永久荷載標準值在結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面或連接中產(chǎn)生的應(yīng)力；
——起控制作用的第一個可變荷載標準值在結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面或連接中產(chǎn)生的應(yīng)力（該值使計算結(jié)果為最大）；
——其他第i個可變荷載標準值在結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面或連接中產(chǎn)生的應(yīng)力；
——永久荷載分項系數(shù)，當永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力不利時取1.2，但對式（4）則取1.35。當永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力有利時取1.0；驗算結(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮時取0.9；
、 ——第1個和其他第i個可變荷載分項系數(shù)，當可變荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力不利時取1.4（當樓面活荷載大于4.0 時，取1.3）；有利時，取為0；
——第i個可變荷載組合值系數(shù)，可按荷載規(guī)范的規(guī)定采取。
對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用簡化式計算。.
由可變荷載效應(yīng)控制的組合：
（5）
由永久荷載效應(yīng)控制的組合，仍按式（4）進行計算。
式中 ——簡化式中采用的荷載組合值系數(shù)，一般情況下可采用0.9；當只有1個可變荷載時，取為1.0。
對于正常使用極限狀態(tài)，采用荷載的標準組合進行設(shè)計，并使變形等設(shè)計不超過相應(yīng)的規(guī)定限值。設(shè)計式為：
（6）
式中 ——永久荷載的標準值在結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值；
——起控制作用的第一個可變荷載的標準值在結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值（該值使計算結(jié)果為最大）；
——其他第i個可變荷載標準值在結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值；
——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的容許變形值。
