作业3：-钢筋下料最优化原理分析(配图222).pptx

制作人：XXX 浅析钢材下料最优分析 目录 Content 又是一年蝉鸣时 1.1、钢筋下料最优化问题的意义 钢筋混凝土结构在建筑工程中被广泛应用.钢筋由于具有强韧性和可弯曲的特点,无法被其它的材料所替代,在建筑结构中发挥着重要的作用.随着建筑规模的不断扩大,钢筋成为建筑结构的核心组成部分,并推动建筑结构不断向深度、高度、广度发展.同时,施工企业承包的工程项目能否获得利润，在很大程度上取决于是否对工程的成本进行了有效的控制.由于钢筋的单位成本较高，且用量大，钢筋造价在土建中大约占总成本的30% -40%左右,是建筑施工管理过程中成本控制的主要环节,也是决定一个项目能否获得经济效益的关键因素。 1.1、钢筋下料最优化问题的意义 在建筑施工过程中，需要合理地计算出钢筋的下料长度.如果长度计算错误,会导致钢筋切割错误,造成钢筋、人工和机械设备的浪费,甚至会影响工程的质量和工期.因此,要正确计算出钢筋的下料长度,并以此作为施工人员进行施工的依据.同时,在钢筋的下料过程中，又需要把一定长度的钢筋切割成所需要的长度.如果切割不够合理，同样会增加钢筋的用量,产生更多的残料，也会造成钢筋的消耗.因此,对钢筋下料问题进行优化,科学求解钢筋下料问题,合理使用人工和机械设备,尽可能减少钢筋残料，可以有效地避免钢筋浪费、提高钢筋的利用率，进而降低工程成本、提高企业的经济效益,是施工过程中降低工程造价切实需要解决的问题. 1.2、钢筋下料相关工艺流程及参数 钢筋制作:钢筋表面清洁-钢筋调直T钢筋下料T钢筋弯钩或弯曲. 钢筋绑扎:认真熟悉图纸-检查配料表与图纸、设计是否有出入-仔细检查成品尺寸、心头是否与下料表相符-核对无误后方可进行绑扎. 钢筋安装:基础T柱T主梁T次梁T板. 钢筋接长:对焊、电弧焊、竖向钢筋电渣压力焊. 钢筋下料:是指钢筋被切断时的长度. 端部弯钩:为了增强混凝土和钢筋的连接，一般將锚固光圆钢筋的端部加工成弯钩形式，常用的有90。弯钩、135。弯钩和180。弯钩. 度量差值:钢筋在弯曲后，其靠外侧部分变长，靠内侧部分变短，而它的中心线的长度不变.施工图纸上标注的是钢筋的外包尺寸，其外包尺寸明显大于钢筋的中心线尺寸，如果按照钢筋的外包尺寸进行下料，则会造成钢筋浪费,也会给施工造成不便.钢筋弯曲处的外包尺寸与中心线尺寸之间的差值称为度量差值，也叫弯曲调整值. 钢筋搭接：当受力钢筋长度不满足构件要求而需要接长时，两根钢筋需要有一定长度的重合,钢筋接长主要有绑扎搭接、机械连接和焊接三种方式. 2、钢筋下料最优化原理的数学模型 数学规划模型是运筹学的重要内容,它的研究对象是在管理工作中有关安排和估值的问题,解决的主要问题是在给定条件下，按照某一衡量指标来寻求安排的最优方案⑶.它的主要研究内容是如何在有限的人力、物力和财力等资源条件下，合理地分配和有效地使用资源,得到问题的最优方案(如产品的产量最多、生产成本最小、产品收益最高、消耗资源最少等)的优化方法.数学规划模型的一般形式为 2、钢筋下料最优化原理的数学模型 其中x = ( x1，x2，…，x n) T是决策变量向量，f( x) 称为目标函数，符号opt 表示对函数f( x) 求最优化结果． 如果要求f( x) 的最大值，则opt f( x) 记为max f( x) ; 如果要求f( x) 的最小值，则opt f( x) 记为min f( x) ．gi( x) 和hj( x) 称为约束函数． 符号s． t． 是受约束于m 个不等式约束gi( x) ≤0( i = 1，2，……，m) ，以及l个等式约束hj( x) = 0( j = 1，2，……，l) ． 2、钢筋下料最优化原理的数学模型 数学规划理论主要包括线性规划和非线性规划等理论，借助于数学规划中的线性规划和非线性规划理论，可以对大多数的实际工程问题进行优化． 线性规划的数学理论是成熟和丰富的，其解法统一而简单，求出的解是精确的全局最优解． 线性规划的一般模型为 如果线性规划模型中目标函数是非线性的或者约束条件有非线性约束，则上述模型就成为非线性规划模型，工程中有许多实际问题的模型都是非线性模型，所以在各类工程的优化设计中非线性规划应用较多． 3、钢筋下料最优化原理算例及路线选择 例：要制做100套钢架，每套需用2.9米、2.1米和1.5米长度的用料各一根。已知原材料长度为7.4米，问应如何切割下料，可使所用的原材料最少？ 根据模型得该例模型为： min f = 0. lx2 + 0.2x3 + 0.3x4 + 0.8x5 +