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Cantilevered Roof

The roofs of the Great Keep and Northwest Tower are held up by a series of cantilevers, which evenly bear the weight of the timber and tiles. The internal structures of these roofs are visible from the top floors of each building.

Cantilever technology was originally used in temple architecture beginning in the Kamakura period (1185–1333). The underlying principle is that of a lever. Here, the 20 massive timbers that support the roof rest on secondary pieces of wood that cushion them against the horizontal timbers of the keep wall (called “purlins”). These horizontal timbers act as fulcrums. The weight of the crossbeams below the roof presses down on the long ends of the beams, which in turn pushes their opposite ends upward, supporting the weight of the eaves. The opposing forces create a stable structure in which the weight of the tiles is distributed along the length of the timbers.

片持ち梁屋根

乾小天守は最上階に天井がなく、上に見えるのは片持ち梁の内部構造である。片持ち梁の技術は、もともと鎌倉時代（1185-1333）以降の寺院建築に用いられていた。大天守の屋根も同じような仕組みを採用している。

片持ち梁を使うことで、乾小天守の木組みは重い瓦屋根の重量を支えることができる。その原理は「てこ」である。天守閣の外壁を支点に、巨大な木材を副木で挟み込む。屋根の重みで、軒下に出ている材木の短い方の端が押される。その重みで、軒下から伸びた材木の短辺が押され、上方に伸びた材木の長辺が屋根の梁に押しつけられる。これにより、瓦の重さが材木の長さ方向に分散され、安定した構造となる。

桔木構造的屋頂

大天守頂層6樓沒有做天花板，可以直接看到被稱為「桔木構造」的屋頂內部結構。這種技術最一開始出現在鐮倉時代（1185-1333）以後的寺院建築中。

桔木構造運用了槓桿原理，使天守的木架結構可承托起沉重的屋瓦。

屋頂主樑是兩根南北走向的日本香柏大圓木，在其上再架設兩根東西走向的副梁，形成井字形梁架。然後在梁架上扇狀排列20根桔木（斜梁）。這些桔木就是槓桿，它們的支撐點在外牆上部，會產生向上挺舉屋簷的作用力。桔木構造可以防止最上層的歇山頂屋簷下沉，讓象徵權力和地位的天守永保雄風。