设计钢结构时，必须满足一般的设计准则，即在充分满足功能要求的基础上，做到安全可靠、技术先进、确保质量和经济合理。结构计算的目的是保证结构构件在使用荷载作用下能安全可靠地工作，既要满足使用要求，又要符合经济要求。结构计算是根据拟定的结构方案和构造，按所承受的荷载进行内力计算，确定出各杆件的内力，再根据所用材料的特性，对整个结构和构件及其连接进行核算，看其是否符合经济、安全、适用等方面的要求。但从一些现场记录、调查数据和试验资料看来，计算中所采用的标准荷载和结构实际承受的荷载之间、钢材力学性能的取值和材料的实际数值之间、计算截面和钢材实际尺寸之间、计算所得的应力值和实际应力数值之间以及估计的施工质量与实际质量之间，都存在着一定的差异，所以计算的结果不一定很安全可靠。为了保证安全，结构设计的计算结果必须留有余地，使之具有一定的安全度。建筑结构的安全度是保证房屋或构筑物在一定使用条件下连续正常工作的安全储备，有了这个储备才能保证结构在各种不利条件下的正常使用。

 

   我国的钢结构计算方法，新中国成立以来曾经有过4次变化，即：建国初期到1957年，采用总安全系数的容许应力计算法；1957年到1974年，采用3个系数的极限状态计算法；1974年到1988年，采用以结构的极限状态为依据，进行多系数分析，用单一安全系数的容许应力计算法；目前新的钢结构设计规范，采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法。

   1957年以前，钢结构采用容许应力的安全系数法进行设计。安全系数为定值且都凭经验选定，因而设计的结构和不同构件的安全度不可能相等，这种设计方法显然是不合理的。

   20世纪50年代，出现了一种新的设计方法——极限状态设计法，即根据结构或构件能否满足功能要求来确定它们的极限状态。一般规定有两种极限状态。第一种是结构或构件的承载力极限状态：包括静力强度、动力强度和稳定等计算。达此极限状态时，结构或构件达到了最大承载能力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。第二种是结构或构件的变形极限状态，或称为正常使用极限状态。达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载能力，但在正常荷载作用下产生的变形使结构或构件已不能满足正常使用的要求（静力作用产生的过大变形和动力作用产生的剧烈振动等），或不能满足耐久性的要求。各种承重结构都应按照上述两种极限状态进行设计。

   极限状态设计法比安全系数设计法要合理些，也先进些。它把有变异性的设计参数采用概率分析引入到结构设计中。根据应用概率分析的程度可分为3种水准，即半概率极限状态设计法、近似概率极限状态设计法和全概率极限状态设计法。

   我国采用的极限状态设计法属于水准一，即半概率极限状态设计法。只有少量设计参数，如钢材的设计强度、风雪荷载等采用概率分析确定其设计值，大多数荷载及其他不定性参数由于缺乏统计资料而仍采用经验值；同时结构构件的抗力（承载力）和作用效应之间并未进行综合的概率分析，因而仍然不能使所设计的各种构件有相同的安全度。

   20世纪60年代末，国外提出了近似概率极限状态设计法，即水准二。主要是引入了可靠性设计理论，可靠性包括安全性、适用性和耐久性。把影响结构或构件可靠性的各种因素都视为独立的随机变量，根据统计分析确定失效概率来度量结构或构件的可靠性。