舞台機構設備の設計資料

舞台機構は、吊物機構と床機構で構成され演出効果(照明・音響)を構築するには欠かせない設備です。

吊物設備は、小ホールから大ホール 、学校、病院、ホテル宴会場などの各施設で設置されています。

各機構は安全性と耐久性に優れ、動作が円滑確実で発生騒音と振動が少ないことを充分に留意した設計・製作・据付が必要になります。

機構の解説、参考設計図、機器仕様書、部材の参考強度計算など掲載していますので、施主・役所・設計事務所等に提出する設計図書の

作成などにお役立てください。

設計方針は、建築基準法、日本建築センター、日本建築学会、懸垂物安全指針等の基準により、工事に用いる標準仕様書は、建設大臣官房官庁営繕部監修の建築工事共通仕様書、同電気設備工事共通仕様書、同電気工事標準図及び日本工業規格、日本電機工業会標準資料によります。

1. 吊物機構

2. 吊物機構の駆動方式

3. 吊物機構参考図

4. 設計標準機器仕様書

5. 葡萄棚(スノコ)の強度計算、部材の検討

6. 舞台床機構

7. 舞台床機構参考図

8. 昇降装置の設計にかかわる計算(昇降機の設計にかかわる判定を行います。)

   ・ ワイヤードラム巻取り式昇降装置(ギャー駆動方式)の設計

   ・ ワイヤードラム巻取り式昇降装置(チェーン駆動方式)の設計

1. 吊物機構

吊物機構は、緞帳設備・照明設備・道具用美術バトン設備・音響設備などの種類があります。

種類 吊物設備の名称 手動 電動 駆動方式 備 考
緞帳設備 緞帳   ○ ワイヤー  
引割緞帳 ○ ○ ロープ・ワイヤー  
絞り緞帳(定形絞り、変形絞り、オペラカーテン)   ○ ワイヤー  
照明設備 ライトブリッジ・タワー(トーメンタルタワー、ライトタワー)   ○ ワイヤー  
ライトバトン(サスペンションライト、ボーダーライト、ホリゾントライト) ○ ○ ロープ・ワイヤー  
バトン設備 美術バトン(大道具用、重量物用、映像スクリーン) ○ ○ ロープ・ワイヤー 重量物用とASCは、電動式
幕バトン(定式幕、暗転幕、引割幕、袖幕、一文字幕、ホリゾント幕) ○ ○ ロープ・ワイヤー  
音響設備 音響反射板    ○ ワイヤー  
残響可変装置 ○ ○ ワイヤー・歯車  
客席可変装置    ○ ワイヤー・歯車  
その他 ポータル(ポータルブリッジ・ポータルタワー) ○ ○ ワイヤー・レール ポータルブリッジは、電動式

2. 吊物機構の駆動方式

2-1)手動カウンターウェート方式・電動ワイヤーロープ巻取り方式
2-2)電動ワイヤートラクション方式・美術バトンの吊許容荷重

2-1) 手動カウンターウェート方式・電動ワイヤーロープ巻取り方式

手動カウンターウェート・電動ワイヤーロープ巻取り方式

2-2) 電動ワイヤートラクション方式・美術バトンの吊許容荷重

電動ワイヤートラクション方式・美術バトンの吊許容荷重

3. 吊物機構参考図

3-1)舞台吊物設備平面図
3-2)舞台吊物設備断面図
3-3)舞台吊物設備正面図
3-4)絞り緞帳及び蝶開緞帳
3-5)葡萄棚上機械配置図
3-6)葡萄棚上荷重分布図
3-7)綱元スペース平面図
3-8)綱元ガイドレール上手側正面及び断面図
3-9)綱元ガイドレール下手側正面及び断面図
3-10)音響反射板動線図
3-11)照明機器電源供給のケーブル処理方法
3-12)昇降装置外形図
3-13)元滑車、床滑車・開閉装置外形図
3-14)枝滑車及び横滑車外形図
3-15)舞台機構制御盤・操作盤外形図
3-16)昇降式映像スクリーン外形図
3-17)その他設備図

3-1) 舞台吊物設備平面図

舞台吊物設備平面図

3-2) 舞台吊物設備断面図

舞台吊物設備断面図

3-3) 舞台吊物設備正面図

舞台吊物設備正面図

3-4) 絞り緞帳及び蝶開緞帳

(1)変形絞り緞帳及びオペラカーテン姿図
(2)絞り緞帳ヒダ数の検討図

(1) 変形絞り緞帳及びオペラカーテン姿図
変形絞り緞帳及びオペラカーテン姿図

(2) 絞り緞帳ヒダ数の検討図

絞り緞帳ヒダ数の検討図

3-5) 葡萄棚上機械配置図

葡萄棚上機械配置図

3-6) 葡萄棚上荷重分布図

葡萄棚上荷重分布図

3-7) 綱元スペース平面図

綱元スペース平面図

3-8) 綱元ガイドレール上手側正面及び断面図

綱元ガイドレール上手側正面及び断面図

3-9) 綱元ガイドレール下手側正面及び断面図

綱元ガイドレール下手側正面及び断面図

3-10) 音響反射板動線図

音響反射板動線図

3-11) 照明機器電源供給のケーブル処理方法

(1)ケーブルリール巻取り方式・ケーブルリール外形図及び仕様表
(2)籠受け方式及び中間固定方式

(1) ケーブルリール巻取り方式

照明機器電源供給のケーブル処理方法:ケーブルリール巻取り方式・ケーブルリール外形図及び仕様表

(2) 籠受け方式及び中間固定方式

照明機器電源供給のケーブル処理方法:籠受け方式及び中間固定方式

3-12) 昇降装置外形図

(1)ライトバトン昇降装置・電動トラクション(Wラップ式)昇降装置・側面音響反射板昇降装置外形図
(2)プロセニアムアーチ電動トラクション式昇降装置・跳ね上げ舞台昇降装置・三ツ折り緞帳昇降装置外形図

(1) ライトバトン昇降装置・電動トラクション(Wラップ式)昇降装置・側面音響反射板昇降装置外形図

ライトバトン/照明バトン(サスペンションライトバトン及びシーリングライトバトン)
電動トラクション(Wラップ式)昇降装置・側面音響反射板昇降装置外形図

(2) プロセニアムアーチ電動トラクション式昇降装置・跳ね上げ舞台昇降装置・三ツ折り緞帳昇降装置外形図

プロセニアムアーチ電動トラクション式昇降装置・跳ね上げ舞台昇降装置・三ツ折り緞帳昇降装置外形図

3-13) 元滑車、床滑車・開閉装置外形図

元滑車、床滑車・開閉装置外形図

3-14) 枝滑車及び横滑車外形図

枝滑車及び横滑車外形図

3-15) 舞台機構制御盤・操作盤外形図

(1)制御盤及び操作盤外形図
(2)配管・配線平面図及び断面図
(3)吊物機構制御盤姿図
(4)吊物機構制御盤内配置図及び機器表
(5)舞台袖操作盤及び遠隔操作盤姿図
(6)単線結線・配線系統図
(7)舞台機構制御盤・操作パネル・機器表・単線結線・配線系統図

(1) 制御盤及び操作盤外形図

制御盤及び操作盤外形図

(2) 配管・配線平面図及び断面図

配管・配線平面図及び断面図

(3) 吊物機構制御盤姿図

吊物機構制御盤姿図

(4) 吊物機構制御盤内配置図及び機器表

吊物機構制御盤内配置図及び機器表

(5) 舞台袖操作盤及び遠隔操作盤姿図

舞台袖操作盤及び遠隔操作盤姿図

(6) 単線結線・配線系統図

単線結線・配線系統図

(7) 舞台機構制御盤・操作パネル・機器表・単線結線・配線系統図

舞台機構制御盤・操作パネル・機器表・単線結線・配線系統図

3-16) 昇降式映像スクリーン外形図

昇降式映像スクリーン外形図

3-17) その他設備図

(1)バトン吊点部詳細図(宴会場)
(2)シーリングライトバトン固定吊、固定吊バトン詳細図
(3)スクリーン設備図(自立式)
(4)スノコ参考図・手動ウインチブラケット式・手動ウインチ自立式設備図

(1) バトン吊点部詳細図(宴会場)

バトン吊点部詳細図(宴会場)

(2) シーリングライトバトン固定吊、固定吊バトン詳細図

シーリングライトバトン固定吊、固定吊バトン詳細図

(3) スクリーン設備図(自立式)

スクリーン設備図(自立式)

(4) スノコ参考図・手動ウインチブラケット式・手動ウインチ自立式設備図

スノコ参考図・手動ウインチブラケット式・手動ウインチ自立式設備図

4. 設計標準機器仕様書

 ・ 電動機  ・ 減速機  ・ 制動機  ・ 巻取ドラム
 ・ メインシーブ(摩擦車)  ・ ガイドプーリー(そらせ車)  ・ 伝導軸  ・ 機械架台
 ・ 枝滑車及び横滑車  ・ 元滑車  ・ 吊物用カウンターウェート  ・ 吊物用ウェート枠
 ・ 吊物用ガイドレール  ・ 吊物用パイプ  ・ ワイヤーロープ  ・ カーテンレール
 ・ 鉄骨フレーム  ・ 塗 装  ・ アンカーボルト  ・ リミットスイッチ
 ・ 制御盤  ・ 舞台機構操作盤  ・ 幕 地

電 動 機

制御方式に応じた電動機を選定する。振動音の少ない構造とし、使用目的に応じた出力を有する容量のものを使用する。

設計図に示した容量は、概略を示し参考値とする。

形式は保護防滴形又は全閉外扇形とし、絶縁種別はB種又はE種とする。

電動機所要出力の計算式
巻上方式電動機の所要出力計算 トラクション方式電動機の所要出力計算 走行・横行方式電動機の出力所要計算
P1= (Wo+Wr+Wt)×V

6.12×η1
 
P1 :所要出力(kw)
Wo :負荷荷重(t)
Wr :ワイヤーロープ自重(t)
Wt :吊物本体自重(t)
V :昇降速度(m/min)
η1 :機械効率
 
P2= (Wo+Wrm+Wt-Wc)×V

6.12×η2
 
P2 :所要出力(kw)
Wo :負荷荷重(t)
Wrm :ワイヤーロープ自重(t)
Wt :吊物本体自重(t)
Wc :カウンターウェイト重量(t)
V :昇降速度(m/min)
η2 :機械効率
P3= (Wo+Wm)×K×V

6.12×η3
 
P3 :所要出力(kw)
Wo :負荷荷重(t)
Wm :走行/横行本体自重(t)
K :走行/横行抵抗(t)
V :走行速度(m/min)
η3 :機械効率
 
減 速 機

ウォーム式減速機とする。ウォーム軸は機械構造用炭素鋼又は同等品以上を使用する。

ウオームホイールは、特殊青銅又は特殊アルミ青銅を使用し、機械加工を施す。また、軸部は、ベアリングにより支持し、

鋳鉄製ギヤーケース内で潤滑油に浸油しながら回転され、円滑に動力を伝達するものであること。

制 動 機

電磁式とし、電流遮断と同時に強力な発条により停止させるものとする。制動トルクは、モートル定格トルクに対し

150%とする。

巻取ドラム

鋳鉄製または、一般構造用圧延鋼材もしくは、一般構造用炭素鋼鋼管の溶接構造とし、有効直径は、使用ワイヤー径の

40倍以上とする。溝径及び溝ピッチは、ワイヤーロープの公称径に適した寸法に加工されたものとする。

静荷重の3倍以上の荷重に耐えられること。

メインシーブ
(摩擦車)

鋳鉄製とし、直径は使用ワイヤーロープ径の30倍以上とする。索溝は、機械加工されたものとする。

静止荷重の3倍以上の荷重に耐えられること。

ガイドプーリー
(そらせ車)

鋳鉄製とし、直径は使用ワイヤーロープ径の30倍以上とする。

回転部には、ベアリングを入れ、索溝は、機械加工されたものとする。静止荷重の3倍以上の荷重に耐えられること。

伝 導 軸

機械構造用炭素鋼を使用すること。

機 械 台

一般構造用圧延鋼材型鋼の組合わせとし、電動機・減速機・巻取りドラム等の駆動機器が設置される構造とする。

枝滑車及び横滑車

鋳鉄製又は、一般構造用圧延鋼材プレス加工とする。

軸部はボールベアリング入りとし、給油を必要としない構造であること。

有効直径は、使用ワイヤーロープ径の、25倍とする。静止荷重の3倍以上の荷重に耐えられること。

元 滑 車

鋳鉄製で軸部には、ボールベアリング入りとし、給油を必要としない構造であること。

有効直径は、使用ワイヤーロープ径の30倍以上とする。索溝は、機械加工されていること。

静止荷重の3倍以上の荷重に耐えられること。

吊物用
カウンターウェート

鋳鉄製とし、ウェート枠に交互に積み降ろしできる構造とし、落下防止の凸凹を互いにかみあうものとする。

但し、重量吊物で、ウェート調整不要のものは、この限りではない。

吊物用ウェート枠

一般構造用圧延鋼材、丸鋼で枠組し、バランスウェートの積み降ろしができる構造とする。

吊物用ガイドレール

一般構造用圧延鋼材、型鋼で 2L−40x40x5 又は、2L−50x50x6 を曲がり歪みをとり、使用するものとする。

吊物用パイプ

パイプは、一般構造用炭素鋼鋼管を使用し、継手には、芯パイプをポルト止めする。

端部には、ゴムキャップを取付けること。

ワイヤーロープ

使用目的に適した品質・線数・撚り等を定める。

荷重及び摩擦に耐えるものとし、竣工時に静荷重の10倍以上の荷重に耐えるものを使用のこと。

カーテンレール

一般構造用圧延鋼材の組み合わせた構造とする。

又は、耐食アルミ合金押型レールを使用し幕の開閉が円滑に行える構造とする。

鉄骨フレーム

一般構造用圧延鋼材及びね炭素鋼鋼管並びに、軽量型鋼を溶接又は、ボルト止めする。

組立てボルトは、中ボルトを使用する。

塗 装

1.工場において加工又は、組立てを終了した部材は、検査終了後、発送に先立ち錆止め塗装、仕上げ塗装を施すこと。

  但し、現場溶接部は、現場塗装を行うこと。

2.刷毛塗りは、刷毛目正しく、塗り落とし、溜り、流れ、泡等の欠点の生じないように塗ること。

3.吹き付け塗装には、塗装用のスプレーガンを用いガンの種類、口径及び空気圧は、用いる塗料により適切なものを

  吹きむらのないように塗装すること。

4.鋼材を用いた主要な部材は、表−1によること。制御盤及び操作盤は、表−2によること。

表−1
工 程 塗装
回数
塗 装 種 別 重ね塗り
乾燥時間
塗布量
kg/m2
1 素地調整 1 サンダー、クレーナ、スクレーパ等で赤錆は出来るだけ除去する。
水分、油脂分、樹脂は清拭する。
   
2 下 塗 1 JISK5621 一般錆止めペイント 16時間以上 0.10〜0.11
3 上 塗 1 JISK5516 合成樹脂調合ペイント 16時間以上 0.10〜0.11
4 現場補修 1 JISK5516 合成樹脂調合ペイント   0.10〜0.11
表−2
工 程 塗装
回数
塗 装 種 別 重ね塗り
乾燥時間
塗布量
kg/m2
1 素地調整 1 酸塩処理済解板を使用しない場合はリン酸化成皮膜処理をする。
脱脂→水洗→化成→水洗→水切り
   
2 下 塗 1 合成樹脂プライマー 常温24時間 0.13〜0.15
3 下 塗 1 下地塗料
カラトギ 研磨紙#180
下地塗料
下地トギ 耐水ペーパー#240
120℃
18〜20分
120℃
18〜20分
0.13〜0.15

0.13〜0.15
4 地 装 1 合成樹脂サーフェーサ 120℃
18〜20分
0.13〜0.15
5 上 塗 1 メラミンアルキッド樹脂 110〜130℃
20〜30分
0.20〜0.25
アンカーボルト

1.吊物機構におけるガイドレールの固定等躯体への取付はメカニカルアンカーを使用する。

2.アンカーボルトの施工時期は、コンクリートの強度が設計基準強度に達した後に行う。

3.振動用ドリルは、治具を用い深さと直角度を保ち孔開け後の孔内は取付前に清掃のこと。

4.施工後は、緩み・抜け出しを起こさないか十分確認を行う。

リミットスイッチ

巻取りドラム用

巻上減速機よりローラーチェーンを経て、回転ドラム式リミットスイッチにセットされたカムによりマイクロスイッチを操作、

自動的に電気回路の開閉が行えること。

カム式

カーテンレールに、幕の開閉位置の各々にスイッチを取付け、主動(先頭)車に取付けたカムの動きにより自動的に

電気回路の開閉が行えること。

制 御 盤

各装置の使用目的に応じた配線用遮断器・電磁接触器・補助継電器・端子台等を鋼板製取付け板に組立て、電動機の

起動・停止・インターロック等を正確に作動させるものとする。その他は、電気設備工事の共通仕様書に準ずる。

塗装色は、施主の指示によって決定された色で仕上げるものとする。

舞台機構操作盤

電動装置の操作を演出に応じ、安全かつ正確に作動させるため、舞台袖に設置し、操作に必要な総ての押し釦・表示

ランプ等を組み込み、安全かつ正確に・作ができる配列とする。

塗装色は、施主の指示によって決定された色で仕上げるものとする。

幕  地

1.設計図面中のリスト表に準ずる。

2.各幕地は見本品を提出し、施主の承諾を受けた後、染色・仕立てを行う。

3.各幕は所定の寸法に仕立て吊り下げに必要な紐を約300mmピッチに取付ける。

4.製作に際し、消防法に基づき防炎加工を施し、消防庁認定性能表示を各幕裾(裏面)に貼り付ける。


5. 葡萄棚(スノコ)の強度計算、部材の検討※スノコ荷重計算は、設計に応じ吊物荷重を算定し直すものとする。

1 設計条件

 a. 荷重
   スノコ上機器荷重分布図に依る。(右図中 ア部 部及びイ部 部の検討)
 b. 設計用水平震度
   KH = 1
 c. 設計用鉛直震度
   KV = 1/2・KH = 0.5
 d. たわみ
   δ = 1

600
(長期)    δ = 1

300
(短期)
 e. 鋼材許容引張、曲げ応力(SS400)
   σb = 900・Af/Lb・h
スノコ上機器荷重分布図

3 C部材の検討(H-250×250×9×14)

   スノコ上機器荷重分布図 イ部 部
C部材の検討(H-250×250×9×14)
長期荷重時

鉛直荷重

長期荷重時の鉛直荷重

水平荷重

長期荷重時の水平荷重

長期たわみの検討

長期たわみの検討

2 A部材の検討(H-250×125×6×9)

   スノコ上機器荷重分布図 ア部 部
A部材の検討(H-250×125×6×9)
長期荷重時

鉛直荷重

長期荷重時の鉛直荷重

水平荷重

長期荷重時の水平荷重
地震荷重
地震荷重(鉛直荷重・水平荷重)

長期の検討

長期の検討

地震時の検討

長期の検討

長期たわみの検討

長期たわみの検討

6. 舞台床機構

床機構は、垂直・水平・回転型などの種類があります。

6-1) 垂直型移動舞台 : 小迫り、大迫り、オーケストラ迫り、ひな段迫り、床迫り(ホール、宴会場)
6-2) 水平型移動舞台 : スライディングステージ、ワゴンステージ
6-3) 回転型移動舞台 : 回転ステージ(平型・円筒型)

6-1) 垂直型舞台

垂直型舞台 大きさ 積載荷重 速度 備考
静止時 運転時
小迫り(すっぽん:花道にある小迫り) 0.9m×0.9m〜1.2m×2.4m 360kg/m2 100kg/m2 6〜15m/min 主に出演者・俳優を乗せます。
大迫り 1.2m×2.4m以上 360kg/m2 100kg/m2 6〜15m/min 主に大道具などを載せます。
オーケストラ迫り 編成により異なります。 500kg/m2 100kg/m2 2m/min 前舞台としても使用されます。
ひな段(オーケストラ) 幅:9m〜12m 奥行:1.2m〜2.4m 360kg/m2 100kg/m2 2m/min 舞台中心部分に1〜3列設置
機材専用迫り 2.0m×2.4m以上 360kg/m2 100kg/m2 6m/min 大道具・グランドピアノの搬入搬出。

駆動方式 所要動力 レベル保持 ピット深さ 備 考
ワイヤーロープドラム巻き取り式 ○ × △ 経済的で所要動力が比較的少ない。レベル保持が難しい。
スクリューネジ式 × ◎ ○ レベル保持に優れている。駆動部のピット深さが浅い。所要動力が大きい。
ラックギャー式 ○ ◎ × レベル保持に優れている。複数迫りの連結駆動が可能。駆動部のピット深さよりラックギャー格納スペース(ストローク+α)が必要。
レバー式(スクリュー型) × ○ ○ 行程、ストロークに制限がる。概ね1.5m以下。
レバー式(油圧型) ○ × ○ 大容量、低楊程に適する。
パンタグラフ式(スクリュー型) × ○ ○ 行程、ストロークに制限がる。概ね1.5m以下。
パンタグラフ式(油圧型) ○ × ○ 大容量、高楊程(5m〜10m位)が可能だが揺れ対策が必要。速度が遅い。

6-2) 水平型舞台

水平型舞台 大きさ 積載荷重 速度 備考
静止時 運転時
スライディングステージ 間口×2.4m〜4.0程度 360kg/m2 100kg/m2 0〜50m/min 舞台床と同レベル面での水平移動。
ワゴンステージ 1.2m×2.4m以上 360kg/m2 100kg/m2 0〜30m/min(レールあり)
0〜10m/min(レールなし)
ユニットワゴンの上に舞台装置などを組立て
側舞台、後舞台より移動して使用する。

舞台型式名 駆動方式 備 考
スライディングステージ 電動フリクション式・電動ワイヤーロープ式・電動チェーン式・電動ラック式
ワゴンステージ(ガイドレールあり) 電動チェーン式・電動ロープ索引式・電動自走式(マシンを内蔵CR供給) レールは、舞台床面に埋設。
ワゴンステージ(ガイドレールなし) 電動自走式(マシンを内蔵CR供給)* ・手動式(枠引き) *バッテリー・無線制御式あり

6-3) 回転型舞台

回転型舞台 大きさ 積載荷重 速度
(外周速度)
備考
静止時 運転時
平 形 プロセニアム開口の80%以上 360kg/m2 100kg/m2 0〜60m/min 奈落ピットが浅い場合
円筒形 プロセニアム開口の80%以上 360kg/m2 100kg/m2 0〜70m/min 迫りなどを内蔵できる。
仮説舞台(回転ワゴン) 10m前後 250kg/m2 50kg/m2 0〜60m/min 必要時に組立て使用する。

駆動方式 停止精度 備 考
ワイヤートラクション式 × 各形式に組み込み可能である。停止精度が悪い。ワイヤーロープの伸びやすい。
フリクション式 × 停止精度が悪い。
ギャー式(歯車式) ○ 制動レベル・保持が容易で円筒形に適している。
自転式(マシン内蔵) ○ 制動レベル・保持が容易で円筒形に適している。

7. 舞台床機構参考図

7-1) 舞台設備 迫り上げ舞台機構図
7-2) 舞台設備 迫り上げ舞台油圧ユニット図

7-1) 舞台設備 迫り上げ舞台機構図

舞台設備 迫り上げ舞台機構図

7-2) 舞台設備 迫り上げ舞台油圧ユニット図

舞台設備 迫り上げ舞台油圧ユニット図
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