设结构或构件的抗力用尺表示，作用对结构构件产生的效应用S表示，Z=R—S=0代表极限状态。因为R和．s受到许多随机性因素的影响而具有不确定性，是随机变量，应该用概率理论来进行分析。

    结构设计要解决的根本问题是在结构的可靠和经济之间选择一种最佳的平衡，使由最经济的途径建成的结构，能以适当的可靠度满足各种预定的功能要求。结构的可靠性理论近年来得到了迅速发展，结构设计已经从传统的定值设计方法，进入以概率理论为基础的极限状态设计方法，简称概率极限状态设计法。

    概率极限状态设计法将影响结构功能的诸因素作为随机设计变量，因而对所设计的结构的预定功能也只能实现一定的概率保证，即认为任何设计都不能保证绝对安全，而是存在着一定风险。但是，只要其失效概率小到人们可以接受的程度，便可认为所设计的结构是安全的。

    若结构超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态即称为该功能的极限状态。和其他建筑结构一样，钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

    ①承载能力极限状态：指当结构或构件达到最大承载能力，或出现不适于继续承载的变形时的极限状态，包括倾覆、强度破坏、丧失稳定、疲劳破坏、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形。

    ②正常使用极限状态：指结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的极限状态。当达到此限值时，虽然结构或构件仍具有继续承载的能力，但在正常荷载作用下产生的变形已使结构或构件不适于继续使用，包括静力荷载作用下产生过大的变形和局部损坏，或在动力荷载作用下产生剧烈的振动等。