《鋼結構設計規范》除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項系數的設計表達式進行計算。
1．極限狀態
當結構或其組成部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求時，此特定狀態就稱為該功能的極限狀態。
（1)承載能力極限狀態 包括構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承載，結構和構件喪失穩定，結構轉變為機動體系和結構傾覆。
（2)正常使用極限狀態 包括影響結構、構件和非結構構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）。
以結構構件的荷載效應S和抗力R這兩個隨機變量來表達結構的功能函數，則
Z＝g(R，S)＝R-S (1)
在實際工程中，可能出現下列三種情況：
Z＞0 結構處于可靠狀態；
Z＝0 結構達到臨界狀態，即極限狀態；
Z＜0 結構處于失效狀態。
按照概率極限狀態設計方法，結構的可靠度定義為：結構在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率。這里所說“完成預定功能”就是對于規定的某種功能來說結構不失效(Z≥0)。這樣結構的失效概率 表示為
(2)
可靠指標 與 存在對應的關系， 增大， 減��； 減小， 增大。
2．分項系數的設計表達式
對于承載能力極限狀態荷載效應的基本組合按下列設計表達式中最不利值確定
可變荷載效應控制的組合： （3）
永久荷載效應控制的組合： （4）
式中 — 結構重要性系數，對安全等級為一級或設計使用年限為100年及以上的結構構件，不應小于1.1；對安全等級為二級或設計使用年限為50年及結構構件，不應小于1.0；對安全等級為三級或設計使用年限為5年結構構件，不應小于0.9；
——永久荷載標準值在結構構件截面或連接中產生的應力；
——起控制作用的第一個可變荷載標準值在結構構件截面或連接中產生的應力（該值使計算結果為最大）；
——其他第i個可變荷載標準值在結構構件截面或連接中產生的應力；
——永久荷載分項系數，當永久荷載效應對結構構件的承載力不利時取1.2，但對式（4）則取1.35。當永久荷載效應對結構構件的承載力有利時取1.0；驗算結構傾覆、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，當可變荷載效應對結構構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，可按荷載規范的規定采取。
對于一般排架、框架結構，可采用簡化式計算。.
由可變荷載效應控制的組合：
（5）
由永久荷載效應控制的組合，仍按式（4）進行計算。
式中 ——簡化式中采用的荷載組合值系數，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，采用荷載的標準組合進行設計，并使變形等設計不超過相應的規定限值。設計式為：
（6）
式中 ——永久荷載的標準值在結構或結構構件中產生的變形值；
——起控制作用的第一個可變荷載的標準值在結構或結構構件中產生的變形值（該值使計算結果為最大）；
——其他第i個可變荷載標準值在結構或結構構件中產生的變形值；
——結構或結構構件的容許變形值。
