金属结构是由型材等金属制件，通过一定的连接手段所制成，并满足一定使用要求的工程结构。起重机的金属结构是起重机的重要组成部分。作为整台起重机的连接骨架，金属结构用以装置起重机工作机构的机械、电气设备，并构架起一定范围的作业空间，承载起重机的自重和各种载荷。金属结构的重量约占整机重量的40%～70%左右，重型起重机可达90%以上，其自重常常比额定起吊载荷大十几倍甚至几十倍。通过金属结构外形的变化形成不同的机型，以满足不同起重作业的使用要求。
起重机安全工作的寿命，主要取决于金属结构不发生破坏的工作年限，而不是由任何其它装置和零部件的寿命所决定。起重机的金属结构只有满足强度、刚度和稳定性的要求，才能保证起重机的使用性能和安全。金属结构破坏会给起重机带来极其严重甚至灾难性的后果。
1.金属结构的分类
根据受力特征不同，起重机的金属结构的基本部件可分为梁和桁架，主要承受弯矩载荷的部件；柱，主要承受轴向压力的部件；压弯构件，既承受轴向压力又承受弯矩的部件。这些基本构件根据其受力和外形尺寸要求可分别设计成实腹式、格构式和混合式。
（1）实腹式：主要由钢板焊接组成，也称箱型结构，如工字梁型、箱型梁和箱型柱等。具有制造工艺简单（可采用自动焊）、应力集中较小、通用性强、机构的安装检修方便等优点。缺点是自重较大、刚性稍差。
（2）格构式：由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系结构，多作成桁架和格构柱。优点是结构的自重轻，风的通过性好。缺点是制造工艺复杂（不便采用自动焊）、节点处应力集中较大。桁架是承受横向载荷的典型格构式结构型式。
（3）混合式：部分为实腹结构，部分为杆系结构的混合式结构。其特点和使用条件介于格构式构件和实腹式构件之间。
2.金属结构的连接
主要有焊接、铆接和螺栓连接三种方法。
（1）焊接：通过把连接构件的连接处局部加热成液态或胶体状态，加压或填充金属使两构件永久连接成一体的加工方法。具有制造简便、易于实现自动化操作、不削弱杆件的截面、省工省料。目前，焊接代替了铆接和普通螺栓连接，已成为最主要的连接方法。缺点是连接的刚度较大，在内应力影响下结构存在残余变形。起重机金属结构主要采用气焊和电弧焊。
（2）铆接和普通螺栓连接：是用铆钉或螺栓穿过连接构件上预先打好的孔，来夹紧构件的连接方法。由于会削弱杆件的截面，费工费料，在起重机制造业中，已被焊接逐渐取代，铆接和螺栓连接主要用于结构的安装接头中。
（3）高强度螺栓连接：靠很高的螺栓预紧力在连接构件间产生摩擦力来传递内力，使被连接构件之间不发生滑动的连接方法。该方法连接可靠、安装迅速，从起重机的一般结构到重型结构都可采用，是一种有广阔前景的连接方法。
3.桥架式起重机的金属结构
由主梁、端梁、支腿、走台栏杆、轨道和司机室构成桥架式起重机的金属结构，主要特点是以梁组成的桥架结构作为起重机的主要承载结构。设有栏杆的走台在主梁外侧，用于安装工作机构的机械和电气设备。小车轨道置于主梁上，司机室安装在桥架一端。室内起重机常采用箱型结构，室外起重机有箱型结构，也有格构式和混合式结构。
（1）桥式起重机：由主梁、端梁组成框架结构是桥式起重机的结构主体。双梁桥式起重机大多采用矩形断面实腹式箱型结构，箱型主梁由上下板（盖板）和两块腹板焊接而成，通过设置横隔板、高强度预拉钢索或钢筋、三角筋板来提高梁的承载能力。两个端梁位于主梁端头，轨道置于上翼缘板上。根据轨道在上翼缘板的位置，以及主梁断面的差异，形成正轨箱型、偏轨箱型及半偏轨箱型等各种各样的箱型梁。单梁起重机用模压封闭截面加强的工字钢梁作为主梁，大大增加了梁的抗弯和抗扭刚度。
（2）门式起重机：由主梁、支腿（柱）组成门架，称为带腿的桥式起重机，一般安装在室外。梁的型式与桥式起重机相似，多数主梁悬伸到支腿外侧，悬臂部分扩大了作业范围。单梁门架的支腿有L、C等多种型式以形成较大的空间，使起重小车带载荷可以顺利通过支腿，运行到悬臂端。对于跨度小的门式起重机，主梁和两个支腿做成刚性连接；如果跨度大，支腿常采用一挠一刚结构，以改善由于跨度大、两侧支腿运行不同步而出现卡轨现象。门架结构有箱型也有格构式，由于室外有风载作用，装卸桥常采用桁架结构。