本发明属于工程管理，涉及建筑施工中的钢筋笼配料技术，具体为一种变截面钢筋笼配料优化方法及系统。
背景技术：
1、在大型建筑中，钢筋笼是不可或缺的结构部分，其是钻孔灌注桩、挖孔桩或立柱等预先制作的钢筋，主要起抗拉作用，混凝土的抗压强度高但是抗拉强度很低，需要通过设置的钢筋笼提高桩或柱的抗拉性能。
2、钢筋笼通常由多根钢筋编制而成。现有技术中针对钢筋笼的主筋配料已有一定的研究，可以起到一定的辅助配料作用。但是由于钢筋笼的原料钢筋有9m和12m两种标准的规格，同时还需要相邻两根主筋的接头进行错位分布，导致钢筋笼的配料高度依赖于人工经验，且人工核算量大，特别是变截面钢筋笼，由于其设计更为复杂，导致钢筋的损耗率高达5％，造成了大量钢筋的浪费。
技术实现思路
1、针对上述背景技术中所描述的，现有技术中的变截面钢筋笼，其钢筋的损耗率高，存在大量钢筋浪费的技术问题，针对该技术问题，本发明提出了一种变截面钢筋笼配料优化方法及系统。
2、本发明实现了钢筋笼的自动化配料，不仅提高了钢筋笼的配料效率，同时降低了钢筋的损耗，节约了钢筋用量，解决了变截面钢筋笼在设计时存在大量钢筋浪费的技术问题。
3、为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
4、本发明一种变截面钢筋笼配料优化方法，包括以下步骤：
5、s1：获取变截面钢筋笼中每种主筋的长度、数量和直径；
6、s2：根据每种主筋的长度、数量和直径确定每种主筋最后一段长度δi小于标准规格钢筋长度时的切割配料方案；
7、s3：根据每种主筋的长度、每种主筋的数量以及每种主筋的切割配料方案确定每种主筋的用料方案u，其中，每种主筋的用料方案u包括多个子用料方案；
8、s4：根据接头错位距离和钢筋余料利用率筛选用料方案u中的子用料方案，将满足接头错位距离且钢筋余料利用率最大的子用料方案形成的配料方案作为最优的配料方案，根据最优的配料方案完成变截面钢筋的配料优化。
9、进一步限定，所述步骤s4具体包括：
10、s4.1：根据每种主筋的用料方案u确定相邻两种不同主筋之间的接头错位距离a，筛选出接头错位距离a小于接头错位阈值ay的子用料方案，形成待使用子用料方案；
11、s4.2：计算每种待使用子用料方案对应的钢筋余料利用率，筛选出钢筋余料利用率最大的子用料方案；
12、s4.3：将钢筋余料利用率最大的子用料方案形成的配料方案作为最优的配料方案，根据最优的配料方案完成变截面钢筋的配料优化。
13、进一步限定，所述步骤s4.1中，接头错位阈值ay的计算公式为：ay＝35*d，d为主筋的直径，单位：m。
14、进一步限定，所述步骤s4.3中，钢筋余料利用率的计算公式为：
15、μ＝l/(l+r)
16、式中，μ为钢筋余料利用率，单位：无量纲；l为变截面钢筋笼所用的钢筋总长度，单位：m；r为每种主筋中钢筋的余料长度总和，单位：m。
17、进一步限定，设定变截面钢筋笼有3种主筋，标准规格钢筋的长度分别为a1＝9m和a2＝12m；
18、其中，第一种主筋t1的配料方案表达式为：l1＝9*x1+12*y1+δ1；
19、第二种主筋t2的配料方案表达式为：l2＝9*x2+12*y2+δ2；
20、第三种主筋t3的配料方案表达式为：l3-l3′＝9*x3+12*y3+δ3；
21、式中，l1为第一种主筋的总长度，单位：m；x1为第一种主筋所使用的标准规格钢筋长度为9m的数量，单位：个；y1为第一种主筋所使用的标准规格钢筋长度为12m的数量，单位：个；δ1为第一种主筋的切割配料长度，单位：m；l2为第二种主筋的总长度，单位：m；x2为第二种主筋所使用的标准规格钢筋长度为9m的数量，单位：个；y2第二种主筋所使用的标准规格钢筋长度为12m的数量，单位：个；δ2为第二种主筋的切割配料长度，单位：m；l3为第三种主筋的总长度，单位：m；l3′为第三种主筋的第一段使用钢筋的长度，单位：m；x3为第三种主筋所使用的标准规格钢筋长度为9m的数量，单位：个；y3为第三种主筋所使用的标准规格钢筋长度为12m的数量，单位：个；δ3为第三种主筋的切割配料长度，单位：m。
22、进一步限定，第一种主筋的第一段使用的标准规格钢筋与第二种主筋的第一段使用的标准规格钢筋不同；第二种主筋的第一段使用的标准规格钢筋与第三种主筋的第一段使用的标准规格钢筋不同。
23、进一步限定，所述步骤s2中，切割配料方案为：δ1、δ2和/或δ3是利用标准规格钢筋长度为9m或标准规格钢筋长度为12m的钢筋裁切形成的，或使用第一种主筋的钢筋余料、第二种主筋的钢筋余料或第三种主筋的钢筋余料搭接裁切形成的。
24、本发明一种变截面钢筋笼配料优化系统，包括：
25、主筋参数获取模块：用于获取变截面钢筋笼中每种主筋的长度、数量和直径；
26、切割配料方案确定模块：用于根据每种主筋的长度、数量和直径确定每种主筋最后一段长度δi小于标准规格钢筋长度时的切割配料方案；
27、用料方案确定模块：用于根据每种主筋的长度、每种主筋的数量以及每种主筋的切割配料方案确定每种主筋的用料方案u，其中，每种主筋的用料方案u包括多个子用料方案；
28、以及配料优化模块：用于根据接头错位距离和钢筋余料利用率筛选用料方案u中的子用料方案，将满足接头错位距离且钢筋余料利用率最大的子用料方案形成的配料方案作为最优的配料方案，根据最优的配料方案完成变截面钢筋的配料优化。
29、本发明一种计算机可读存储介质，存储有程序文件，所述程序文件被执行实现上述的变截面钢筋笼配料优化方法。
30、本发明一种电子设备，包括相互耦接的处理器以及存储器，其中，
31、所述存储器：用于存储实现上述的变截面钢筋笼配料优化方法；
32、所述处理器：用于执行所述存储器存储的程序指令。
33、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
34、本发明一种变截面钢筋笼配料优化方法，其基于变截面钢筋笼中每种主筋的长度、数量和直径确定每种主筋最后一段的切割配料方案，继而确定每种主筋的用料方案u，通过接头错位距离和钢筋余料利用率从用料方案u中筛选子用料方案，从而确定最优的配料方案，根据最优的配料方案完成变截面钢筋的配料优化。本发明实现了对变截面钢筋笼进行配料设计优化计算，在优化求解思想的基础上，实现钢筋笼配料后钢筋余料的最小化，可使得钢筋损耗率降低至1％以内，降低了钢筋的损耗率。另外，本发明计算出最优的配料方案，其钢筋余料利用率在99.332％，远高于人工计算的95％，且计算效率高，计算速度快，节省人力财力及物力。
1.一种变截面钢筋笼配料优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变截面钢筋笼配料优化方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括：
3.根据权利要求2所述的变截面钢筋笼配料优化方法，其特征在于，所述步骤s4.1中，接头错位阈值ay的计算公式为：ay＝35*d，d为主筋的直径，单位：m。
4.根据权利要求2所述的变截面钢筋笼配料优化方法，其特征在于，所述步骤s4.3中，钢筋余料利用率的计算公式为：
5.根据权利要求1-4任一项所述的变截面钢筋笼配料优化方法，其特征在于，设定变截面钢筋笼有3种主筋，标准规格钢筋的长度分别为a1＝9m和a2＝12m；
6.根据权利要求5所述的变截面钢筋笼配料优化方法，其特征在于，第一种主筋的第一段使用的标准规格钢筋与第二种主筋的第一段使用的标准规格钢筋不同；第二种主筋的第一段使用的标准规格钢筋与第三种主筋的第一段使用的标准规格钢筋不同。
7.根据权利要求5所述的变截面钢筋笼配料优化方法，其特征在于，所述步骤s2中，切割配料方案为：δ1、δ2和/或δ3是利用标准规格钢筋长度为9m或标准规格钢筋长度为12m的钢筋裁切形成的，或使用第一种主筋的钢筋余料、第二种主筋的钢筋余料或第三种主筋的钢筋余料搭接裁切形成的。
8.一种变截面钢筋笼配料优化系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有程序文件，所述程序文件被执行实现如权利要求1-7任一项所述的变截面钢筋笼配料优化方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括相互耦接的处理器以及存储器，其中，
