金屬結構是以金屬材料軋制的型鋼（如角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管等）和鋼板作為基本構件，通過焊接、鉚接、螺栓連接等方法，按一定的組成規則連接，承受起重機的自重和載荷的鋼結構。金屬結構的重量約佔整機重量的40％到70％，重型起重機可達90％；其成本占整機的30％以上。起重機的金屬結構是起重機的重要組成部分，它是整台起重機的骨架，將起重機的機械、電氣設備連接組合成一個有機的整體，承受和傳遞作用在起重機上的各種載荷。
一般來說，起重機的金屬結構的故障具有全局性，並在相當程度上決定了整機的工作能力。所以我們重點對起重機金屬結構進行安全分析，並主要以門橋式起重機為例，通過對其金屬結構（鋼結構）的檢測，繼而對起重機安全狀況做出綜合評價。
2.3.1檢測項目
根據起重機的結構形式和工作狀態，其檢測項目包括：鋼結構的強度和剩餘壽命，鋼結構的塑性變形和剛度，鋼結構的腐蝕測量，鋼結構的裂紋檢測。
2.3.2鋼結構的強度和剩餘壽命
利用應變片測量鋼結構危險截面在最危險情況下的動態應力幅值，據此可以知道鋼結構的應力水平和強度儲備。根據應力幅和起重機的工作歷程可以算出起重機的剩餘使用壽命。
（1）疲勞強度的檢測
按照GB3811-83《起重機設計規範》的規定，對A6、A7、A8級的結構件應驗算疲勞強度。按照GBJ17-88《鋼結構設計規範》的規定，當應力循環次數n等於或大於105次時，應進行疲勞強度計算。
起重機金屬結構多數是焊接而成的箱形結構或??架結構。這些焊接的部位容易產生疲勞破壞。
測得的應力幅應小於容許應力幅：△б≤[△б]
如果是常幅疲勞，其疲勞容許應力幅
[△б]= (N/mm2)
式中 n——應力循環次數；
C、β——與構件和連接類別有關的參數；
構件和連接件的類別分為8類，角焊縫是應力集中最嚴重的，屬於第8類，是要重點要檢測的部位，C=0.41×1012，β=3。
如果是變幅疲勞，可將其轉換為等效常幅疲勞，按下式進行計算：
△бe≤[△б]
式中△бe——變幅疲勞的等效應力幅，
△бe=
——以應力循環次數表示結構預期使用壽命；
——預期壽命應力幅水平打到 的應力循環次數。
實際中將起重機的載荷狀態分為輕、中、重、特重四種，當為重時，它的名義載荷譜係數KP=0.5。
KP= =0.8
(2)剩餘使用壽命的計算
①根據檢測得到的△б，可以計算出總的應力循環次數n
n=
②從機械的履歷表，可以查到已經完成的作業噸數T,算出年平均作業噸數 。可以認為一個工作循環出現一次最大應力幅。因此已經完成的應力循環次數n1
n1=T/(0.8Q)
式中 Q——額定起重量。
每年完成的應力循環次數 為
＝ /(0.8Q)
③剩餘使用壽命（年數）
y=
式中 k——疲勞計算的安全係數。一般取k為2－2.5。
2.3.3鋼結構的塑性變形和剛度
鋼結構設計、製造時都有一定的拱翹度，利用水準儀可以測量鋼結構主梁在空載和額載時拱翹值，據此可以知道鋼結構的塑性變形程度，以及是否安全及安全等級。
根據空載與額載時拱翹度的差值知道鋼結構的靜剛度，根據額定載荷、額定起升高度時
主梁的自振頻率知道鋼結構的動剛度，據此可以判斷起重機的安全狀態。
（1） 主梁的垂直靜態剛度
① 跨中靜態剛度
用空載上拱值減去跨中重載上拱值即為跨中靜撓度，它反映了靜剛度。靜撓度YL應滿足YL≤L/1000。
② 懸臂靜態剛度
當滿載小車位於懸臂有效工作位置時，該處由於額定起升載荷和小車自重引起的垂直靜撓度YL應不大於LC/350。
（2） 兩主梁同截面相對高差
這指的是起重機大車四個支點在一個水平面內空載的條件下的兩主梁同截面相對高差。實際上四個支點的高程是不同的。要把大車四個支點的高程，按照槓桿折算到測點處的高程。支點處的讀數減去這個高程。同一根梁支座處變化引起整個梁讀數新變化。變化后同截面的點在進行比較。以某一梁為基準畫成一水平直線，另外一根梁與它的相對高差曲線。我們用兩條平行的水平線去包容上述曲線，這兩線之間的距離是最大相對高差△H，在一般情況下要求△H≤5mm。
（3）旁彎曲線
在一根梁的兩端拉一個與梁平行的鋼絲，用鋼板尺測出鋼絲到主腹板的距離，畫出俯視圖曲線。對於雙梁門式起重機，應把兩根梁畫在一張圖上，以兩端的連線作為基準，畫出曲線。
旁彎的最大值應小於梁總長的1/3000。
2.3.4鋼結構的腐蝕測量
GB6067-85《起重機安全規程》規定「主要受力構件發生腐蝕時，應進行檢查和測量。當承載能力降低至原設計承載能力的87％時，如不能修復，應報廢。對無計算能力的使用單位，當主要受力構件斷面腐蝕打到原厚度的10％時，如不能修復，應報廢。」
鋼結構腐蝕使承載截面減小，而且由於腐蝕的作用，使鋼的應力集中、脆性增大，都會降低鋼結構的承載能力。先利用目測，觀察起重機的腐蝕範圍（大範圍腐蝕、局部腐蝕）和腐蝕程度（嚴重腐蝕、輕度腐蝕、無明顯腐蝕）。選定重點檢測的部位。
對於重點檢測部位，應利用測厚儀，測出鋼板的實際厚度，與設計的鋼板厚度比較，得出腐蝕后的剩餘厚度，據此可以判斷起重機的安全狀況。
2.3.5鋼結構的裂紋檢測
鋼結構都存在大小不等的裂紋，裂紋的進一步發展可能導致鋼結構斷裂。
根據經驗，用肉眼看不到的裂紋，在一年內不會發展到突然斷裂；所以，起重機的裂紋檢測可以由專業人員目測完成，對一些重要的構件，可以利用磁力探傷儀，發現裂紋，及時採取維修措施可以防止事故。
