Metalne konstrukcije sastavni su dio građevinarstva, te se primjenjuju gotovo u svim područjima koje građevina obuhvaća, poput zgradarstva, mostogradnje, hidrogradnje, transportnog postrojenja i stupova različitih namjena.
Metalne konstrukcije obuhvaćaju sve konstrukcije koje se dobivaju od čelika, željeza i aluminija. Željezne konstrukcije gotovo više i nisu u upotrebi jer su ih u potpunosti zamijenile čelične konstrukcije. Zbog skupoće aluminija, aluminijske konstrukcije se uglavnom koriste samo za pojedine dijelove, a ne cijelu građevinu.
Čelične konstrukcija su najčešće upotrjebljene metalne konstrukcije koje se koriste pri gradnji objekata većih dimenzija, poput dvorana, višekatnica i nebodera. Odabir vrste metala uvelike ovisi o njihovo čvrstoći i elastičnosti. Čelične konstrukcije su najjeftinije, te se zbog toga najčešće i koriste, a povoljnija cijena u ovom slučaju ne znači i lošija kvaliteta materijala. Upravo čelik zbog svojih prednosti može konkurirati drugim građevinskim materijalima, poput betona. Lakše aluminijske konstrukcije koriste se kada težina nosive konstrukcije ima presudno značenje za cjelokupnu gradnju objekta.
Svaka metalna konstrukcija ima osnovne elemente: nosač, štapove, lamele, limove, cijevi i specijalne profile. Ti se elementi moraju spojiti u radionicama ili tvornicama kako bi se dobili montažni elementi. Nekoć su se dobila procesom zakivanja, a danas se izrađuju zavarivanjem. Montažni elementi se sklapaju u metalnu konstrukciju na gradilištu. Povezuju se vijčanim vezama ili tarnim spojevima, koji se dobivaju pomoću prednapregnutih vijaka.
Kako bi se pojednostavio proces sklapanja montažnih elemenata u metalnu konstrukciju, razvili su se konstrukcijski sustavi koji se sastoje od tipskih nosivih i spojnih elemenata. Takvi elementi služe jednostavnijem i bržem montiranju metalne konstrukcije na gradilištu. Najčešće se metalne konstrukcije dobivaju kao rešetke, grede i okvirni nosači, dok su specijalni sustavi dobiveni od visećih, spregnutih i prednapregnutih konstrukcija.
Jedna od najvećih prednosti metalnih konstrukcija je mogućnost potpune tvorničke izrade montažnih elemenata konstrukcije. Gotova izrada elementa omogućava brzo i efikasno sastavljanje i montiranje konstrukcije na gradilištu. Druga prednost je minimalna potreba za strojnom obradom. Naime, metalne konstrukcije ne zahtijevaju veliku strojnu obradu, odnosno probijanje rupa, brušenje rubova i poprečno zavarivanje na spojevima.
Iako su metalne konstrukcije dosta čvrste i gotovo neuništive, lako se adaptiraju i prilagođavaju novog funkciji. Tvornički izrađene metalne konstrukcije lakše je dovesti na gradilište i montirati, te se isto tako brzo mogu demontirati i premjestiti. Pritom gradilište ostaje čisto, čak i kod pojave vremenske neprilike. Treba imati na umu kako je metalne konstrukcije potrebno održavati i propisno zaštiti jer u suprotnom postoji mogućnost pojave korozije. Ujedno, metalne su konstrukcije u osnovi slabije otporne na požar, te ih je potrebno dodatno zaštiti. Kao i svaka nosiva konstrukcija, metalna konstrukcija treba imati dodatnu sigurnost protiv otkazivanja nosivosti. Uvjeti dodatne sigurnosti određeni su tehničkim propisima o projektiranju i izvedbi konstrukcija, te uvjetima održavanja i eksploatacije objekta.
Elementi metalnih konstrukcija spajaju se pomoću zakovica, vijaka i zavarivanja. Takvi spojevi mogu biti rastavljivi i nerastavljivi. Kod zakovice se prvo formira glava koja može biti poluokrugla, poluupuštena i upuštena. Ona se dobiva strojnom obradom iz cilindričnog profila. Zakovice se spajaju na način da se na limovima izbuši provrt u kojemu se umeće zakovica koja se prethodno zagrijala na 1000 Celzijevih stupnjeva. Korištenjem pneumatskog čekića, glava zakovice će se formirati na drugoj strani lima. Pri hlađenju zakovica se steže i stvara se naprezanje koje uzrokuje nepropustan spoj limova.
Vijci su skuplji od zakovica, ali je dobivanje vijčanog spoja jeftinije od spoja zakovicama. Rad s vijcima je brz i jednostavan, te ne zahtijeva posebnu stručnost. Za metalne konstrukcije koriste se isključivo vijci s oznakom M uz numerički dio koji označava vanjski promjer vijka. Najčešće korišteni vijci u vijčanim spojevima su: M12, M14, M16, M18, M20, M22, M24, M27, M30, M36, M42, M48. Posljednji postupak spajanja metalnih konstrukcija je zavarivanje. Riječ je o postupku zagrijavanja metala iznad temperature taljenja. Zavarivanjem se dobivaju spojevi koji su nerastavljivi, te su u odnosu na lijevanu i kovane spojeve i do 50% lakši i jednostavniji za oblikovanje. Zahvaljujući razvoju tehnologije, proces zavarivanja se uvelike razvio u posljednjih 50 godina. Najčešće se primjenjuje u gradnji čeličnih konstrukcija poput dizalica, mostova, krovnih konstrukcija, spremnika, zgrada i u brodograđevnoj industriji.
Kako bi dobili stabilnu i sigurnu strukturu objekta većih dimenzija, potrebno je koristiti metalne konstrukcije.
