鋼結構設計方法主要分為兩種：直接設計和間接設計。，，直接設計是一種基于構件和連接的詳細計算方法，它要求工程師對每個構件進行詳細的應力分析和變形計算。這種方法適用于大型復雜結構，如高層建筑、橋梁等。在直接設計中，工程師需要根據載荷條件、材料性能和設計規范，計算出每個構件的尺寸、形狀和連接方式。這種方法的優點是可以精確控制結構的強度和剛度，但缺點是工作量大，耗時較長。，，間接設計則是一種基于經驗的設計方法，它通過簡化計算和假設來預測結構的性能。這種方法適用于小型簡單結構，如住宅樓、辦公樓等。在間接設計中，工程師通常需要參考已有的設計案例和規范，通過對比分析來確定合適的設計方案。這種方法的優點是可以快速完成設計工作，但缺點是可能無法完全滿足實際需求，且存在一定風險。

鋼結構的兩種設計方法

一、容許應力法

將影響結構設計的諸因素取為定值，采用一個憑經驗選定的安全系數來考慮設計諸因素變異的影響，以衡量結構的安全度。其表達式為：（未在搜索結果中明確給出表達式具體內容）。這種方法計算簡便，目前許多國家在不同的規范中仍在采用。但此設計方法采用定值的安全系數考慮不確定諸因素的影響不科學，不能定量度量結構的可靠度，而且給人一種誤導，只要有安全系數結構就百分之百可靠。在我國《鋼結構設計規范》(GB50017 - 2003)中，只有結構構件或連接的疲勞強度計算采用此方法。

二、極限狀態設計法

將變異性的設計參數采用概率分析引入結構設計中。根據應用概率分析的程度分為三種水準，即半概率極限狀態設計法、近似概率極限狀態設計法和全概率極限狀態設計法。目前，鋼結構設計方法采用的是近似概率極限狀態設計法，有時也稱為概率極限狀態設計法。

1. 極限狀態定義及分類
   • 承載能力極限狀態：結構或構件達到最大承載能力或達到不適于繼續承載的變形時的極限狀態，它包括強度、穩定和疲勞等計算。
   • 正常使用極限狀態：結構或構件達到正常使用的某項規定極限值時的極限狀態。當結構或結構構件出現下列狀態之一時，即認為超過了正常使用極限狀態：
     • 影響正常使用或外觀的變形；
     • 影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫)；
     • 影響正常使用的振動；
     • 影響正常使用的其它特定狀態。
2. 結構的功能函數若結構設計時需考慮影響結構可靠性的隨機變量有n個，即$x_1$x1?，$x_2$x2?，…，$x_n$xn?，則在n個隨機變量間通常可建立函數關系，若僅考慮$R$R，$S$S兩個參數，則結構的功能函數為：$Z=(R,S)=R - S$Z=(R,S)=R?S。式中：$R$R為結構的抗力；$S$S為作用效應。實際工程中，隨著條件的不同，$Z$Z有三種可能性：當$Z>0$Z>0結構處于可靠狀態；當$Z<0$Z<0結構處于失效狀態。結構的可靠度$P_s = P(Z\geq0)$Ps?=P(Z≥0)，兩者關系為$P_s+P_f = 1$Ps?+Pf?=1（$P_f$Pf?為失效概率）。
3. 設計方法表達式現行《鋼結構設計規范》(GB50017 - 2003)中除疲勞計算外，都采用廣大設計人員熟悉的分項系數設計表達式表示以概率理論為基礎的極限狀態設計方法。對于承載能力極限狀態，應按荷載效應的基本組合或偶然組合進行荷載組合，基本組合按下列設計表達式中最不利值確定（表達式未在搜索結果中明確給出）。

鋼結構設計方法的歷史演變

容許應力法與極限狀態法對比

鋼結構設計規范的國際差異

鋼結構設計中的安全系數設定