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1 | "MONORAIL" --- MONORAIL BEAM ANALYSIS | |||||||||||||||||||||||||
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3 | Program Description: | |||||||||||||||||||||||||
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5 | "MONORAIL" is a spreadsheet program written in MS-Excel for the purpose of analysis of either S-shape or | |||||||||||||||||||||||||
6 | W-shape underhung monorail beams analyzed as simple-spans with or without overhangs (cantilevers). | |||||||||||||||||||||||||
7 | Specifically, the x-axis and y-axis bending moments as well as any torsion effects are calculated. The actual and | |||||||||||||||||||||||||
8 | allowable stresses are determined, and the effect of lower flange bending is also addressed by two different | |||||||||||||||||||||||||
9 | approaches. | |||||||||||||||||||||||||
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11 | This program is a workbook consisting of three (3) worksheets, described as follows: | |||||||||||||||||||||||||
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13 | Worksheet Name | Description | ||||||||||||||||||||||||
14 | Doc | This documentation sheet | ||||||||||||||||||||||||
15 | S-shaped Monorail Beam | Monorail beam analysis for S-shaped beams | ||||||||||||||||||||||||
16 | W-shaped Monorail Beam | Monorail beam analysis for W-shaped beams | ||||||||||||||||||||||||
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18 | Program Assumptions and Limitations: | |||||||||||||||||||||||||
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20 | 1. The following references were used in the development of this program: | |||||||||||||||||||||||||
21 | a. | Fluor Enterprises, Inc. - Guideline 000.215.1257 - "Hoisting Facilities" (August 22, 2005) | ||||||||||||||||||||||||
22 | b. | Dupont Engineering Design Standard: DB1X - "Design and Installation of Monorail Beams" (May 2000) | ||||||||||||||||||||||||
23 | c. | American National Standards Institute (ANSI): MH27.1 - "Underhung Cranes and Monorail Syatems" | ||||||||||||||||||||||||
24 | d. | American Institute of Steel Construction (AISC) 9th Edition Allowable Stress Design (ASD) Manual (1989) | ||||||||||||||||||||||||
25 | e. | "Allowable Bending Stresses for Overhanging Monorails" - by N. Stephen Tanner - | ||||||||||||||||||||||||
26 | AISC Engineering Journal (3rd Quarter, 1985) | |||||||||||||||||||||||||
27 | f. | Crane Manufacturers Association of America, Inc. (CMAA) - Publication No. 74 - | ||||||||||||||||||||||||
28 | "Specifications for Top Running & Under Running Single Girder Electric Traveling Cranes | |||||||||||||||||||||||||
29 | Utilizing Under Running Trolley Hoist" (2004) | |||||||||||||||||||||||||
30 | g. | "Design of Monorail Systems" - by Thomas H. Orihuela Jr., PE (www.pdhengineer.com) | ||||||||||||||||||||||||
31 | h. | British Steel Code B.S. 449, pages 42-44 (1959) | ||||||||||||||||||||||||
32 | i. | USS Steel Design Manual - Chapter 7 "Torsion" - by R. L. Brockenbrough and B.G. Johnston (1981) | ||||||||||||||||||||||||
33 | j. | AISC Steel Design Guide Series No. 9 - "Torsional Analysis of Structural Steel Members" - | ||||||||||||||||||||||||
34 | by Paul A. Seaburg, PhD, PE and Charlie J. Carter, PE (1997) | |||||||||||||||||||||||||
35 | k. | "Technical Note: Torsion Analysis of Steel Sections" - by William E. Moore II and Keith M. Mueller - | ||||||||||||||||||||||||
36 | AISC Engineering Journal (4th Quarter, 2002) | |||||||||||||||||||||||||
37 | 2. The unbraced length for the overhang (cantilever) portion, 'Lbo', of an underhung monorail beam is often debated. | |||||||||||||||||||||||||
38 | The following are some recommendations from the references cited above: | |||||||||||||||||||||||||
39 | a. | Fluor Guideline 000.215.1257: Lbo = Lo+L/2 | ||||||||||||||||||||||||
40 | b. | Dupont Standard DB1X: Lbo = 3*Lo | ||||||||||||||||||||||||
41 | c. | ANSI Standard MH27.1: Lbo = 2*Lo | ||||||||||||||||||||||||
42 | d. | British Steel Code B.S. 449: Lbo = 2*Lo (for top flange of monorail beam restrained at support) | ||||||||||||||||||||||||
43 | British Steel Code B.S. 449: Lbo = 3*Lo (for top flange of monorail beam unrestrained at support) | |||||||||||||||||||||||||
44 | e. | AISC Eng. Journal Article by Tanner: Lbo = Lo+L (used with a computed value of 'Cbo' from article) | ||||||||||||||||||||||||
45 | 3. This program also determines the calculated value of the bending coefficient, 'Cbo', for the overhang (cantilever) | |||||||||||||||||||||||||
46 | portion of the monorail beam from reference "e" in note #1 above. This is located off of the main calculation page. | |||||||||||||||||||||||||
47 | Note: if this computed value of 'Cbo' is used and input, then per this reference the total value of Lo+L should be | |||||||||||||||||||||||||
48 | used for the unbraced length, 'Lbo', for the overhang portion of the monorail beam. | |||||||||||||||||||||||||
49 | 4. This program ignores effects of axial compressive stress produced by any longitudinal (traction) force which is | |||||||||||||||||||||||||
50 | usually considered minimal for underhung, hand-operated monorail systems. | |||||||||||||||||||||||||
51 | 5. This program contains “comment boxes” which contain a wide variety of information including explanations of | |||||||||||||||||||||||||
52 | input or output items, equations used, data tables, etc. (Note: presence of a “comment box” is denoted by a | |||||||||||||||||||||||||
53 | “red triangle” in the upper right-hand corner of a cell. Merely move the mouse pointer to the desired cell to view | |||||||||||||||||||||||||
54 | the contents of that particular "comment box".) | |||||||||||||||||||||||||
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