[發明專利]一種鋼筋下料優化方法、裝置及存儲設備

有效

• 申請號: 201811276805.3
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109376438B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李業學
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;范青青

本發明公開了一種鋼筋下料優化方法、裝置及存儲設備，所述方法包括：對于滿足待下料鋼筋長度大于最小原材料鋼筋長度的待下料鋼筋，若滿足直接下料條件則直接下料，否則，不滿足直接下料條件就篩選整根鋼筋下料組合，排除焊接節點位于梁跨中的情況；對于滿足待下料鋼筋長度小于等于最小原材料鋼筋長度的待下料鋼筋，以及存在焊接節點在梁跨中的待下料鋼筋，根據預設拆分閾值將剩余待下料鋼筋分成兩組，分別利用lingo模型進行優化，并考慮鋼筋浪費率、焊接節點數及焊接節點梁跨中因素分別建立各自的lingo模型，采用lingo模型計算最優解。本發明不僅可以節省材料成本、避免焊接節點位于梁跨中，而且可以降低人工成本。

技術領域

本發明涉及一種鋼筋下料優化方法、裝置及存儲設備，屬于土木工程技術領域。

背景技術

調研各類土木工程施工項目后發現，工人通常采用經驗方法進行鋼筋下料或利用現有商業軟件鋼筋翻樣，但上述下料方法鋼筋浪費率一般很大，通常大于等于5％。以一個一般的10萬方地產項目來計，其浪費的基金總金額為：

100000(方)*50kg(用鋼量/方)/1000(轉化為噸)*4500(鋼筋市價)*5％(浪費率)＝112.5萬元

另外，在鋼筋優化計算過程中，焊接節點在梁跨中一直是難以解決的問題，即使能給出梁跨中約束條件，通常也由于條件復雜難以得到問題的最優解。

為此，提出一種浪費率更低的鋼筋下料的優化方法，有著十分顯著的經濟和社會效益。

鋼筋優化下料是一個一維優化組合問題，已有研究采用模擬退火算法、遺傳算法等優化鋼筋下料，但這些方法停留在理論研究層面，應用于工程實際還存在諸多問題。隨后研究通過簡化，采用線性規劃算法探討了鋼筋優化下料問題，事實上，實際工程中的鋼筋優化下料并非一個純線性問題，符合工程要求的求解模型中包括多個非線性約束，整個求解模型應是一個非線性模型。用線性模型求解非線性問題導致優化結果與實際工程要求存在誤差乃至錯誤。

2012年1月18日中國專利數據庫公開了一件專利名稱為：智能篩鋼筋優化下料方法(公開號為：CN102322151A)：通過動態設置篩選條件對大量待加工鋼筋下料組合進行篩選，并對篩選出來的初步鋼筋下料組合方案再行比較、調整優化組合，確定最終鋼筋下料組合方案。但是，該方法模擬的是一種經驗主義的篩分技術，其基石不是公認的運籌學優化理論，通過該方法或許能找到局部的最優解，但得不到全局最優解，或者說最終鋼筋下料組合方案不是最優方案。另外，該方法沒有考慮人工成本，事實上，人工成本也是不可忽視的一項工程成本，在減少鋼筋切割次數和焊接接頭等人工成本時，材料浪費通常隨之增加，也就是說，人工成本與材料浪費率是成反比的；同時該方法也沒有考慮焊接節點是否在梁跨中這一技術問題，焊接節點不能處于梁跨中是規范規定強制性條文，不考慮規范的強制性條文是不可接受的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種鋼筋下料優化方法、裝置及存儲設備，不僅可以節省材料及人工成本，且能夠保證焊接節點不處于梁跨中。

為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種鋼筋下料優化方法，所述方法包括如下步驟：

步驟A：采集所有原材料鋼筋長度及待下料鋼筋長度數據；

步驟B：對于滿足“待下料鋼筋長度＞最小原材料鋼筋長度”的待下料鋼筋，采用如下方法優化下料：

當滿足“下料后鋼筋浪費率≤預設最小鋼筋浪費率”時直接進行下料；

否則，結合剩余原材料鋼筋長度篩選整根鋼筋下料組合，對所篩選的整根鋼筋下料組合進一步優化，排除焊接節點位于梁跨中的情況，獲取優化后的整根鋼筋下料組合；