当受压翼缘的侧向位移未得到有效阻止且跨中没有可靠侧向支撑时，钢框架梁有可能发生整体失稳。现行钢结构设计规范关于梁整体稳定的计算公式是在理想简支梁的基础上推导而来，荷载条件限定为集中荷载，均布荷载，以及端弯矩单独作用。梁端支承条件复杂且荷载条件通常为端弯矩和横向荷载共同作用，导致钢框架梁的整体稳定与理想简支梁有较大区别，超出了规范的适用范围。按照钢框架梁整体稳定性的特点，将钢框架梁分为两类：铰接钢框架梁和刚接及半刚接钢框架梁。对于铰接钢框架梁，需要考虑梁端扭转约束刚度不足对整体稳定的不利作用；对于刚接及半刚接钢框架梁，需要考虑梁端负弯矩和侧向弯曲约束对整体稳定性的有利作用。由于钢框架梁的梁端支承条件复杂，本文提出了简化模型。在铰接钢框架梁模型中，将梁端的扭转约束作为弹性约束；在刚接及半刚接钢框架梁模型中，将梁端的侧向弯曲约束作为弹性约束。以能量法为基础，采用计算长度系数来考虑梁端弹性约束的影响，推导出钢框架梁的临界弯矩通式，得到了可以将铰接钢框架梁的梁端扭转约束作为固定约束的弹性扭转约束刚度下限值和刚接及半刚接钢框架梁的临界弯矩计算公式。利用ANSYS通用有限元程序，对603个不同端部约束、不同荷载作用条件的钢框架梁模型进行了有限元分析。对于铰接钢框架梁，本文推导的扭转约束刚度下限值公式与有限元结果吻合较好；对于刚接及半刚接钢框架梁，当横向荷载作用在剪心时，本文推导的临界弯矩计算公式与有限元结果吻合较好。当横向荷载作用于上翼缘时，在端弯矩不是很大的情况下，有限元结果和理论结果相近，在端弯矩较大时，有限元结果和理论结果之间的误差偏大，分析了误差产生的原因，提出了修正方法。选取合适的有限元分析参数对修正方法进行验证，修正后的计算公式与有限元结果吻合较好。本文可以为钢结构规范的进一步完善和工程应用提供参考。