3連装の問題点
バーベット径が大きく船体強度上不利
被害を受けた場合戦力喪失度合いが大きい
弾薬供給等の問題で射撃速度が下がる
旋回俯仰の必要力量が大きい

利点
主要防御区画の短縮が可能
前後の指向門数が多くなる＞公算射方の最低6門をクリア出来る
一般に同門数なら重量も軽減できる

当時の日本は
金剛級を自力で開発できなかった事からも判るように
未だ、それだけの開発能力を持っていなかった事が最大の原因でしょう
大口径砲の多連化はハードルが高いのです

この時期の米戦艦の3連装砲は
一つ砲架に3門を装着することで構造を簡便にしていますが
各砲の間隔が狭く、散布界が広くなる
別個に俯仰できないので交互射撃の効率が悪い
俯仰関係の必要力量が大きく斉射間隔が長い
と先にあげた問題点の多くを抱えていました

他国を見ると
英独仏は連装で
伊と露が3連装を採用した程度で（しかも12インチ）
（ちなみに、基本的に露のは伊の改正型で共通項目が多いです）
3連装砲は未だかなり珍しいものだったことも理解してください

余談ですが
この時期、仏では4連装砲を搭載した戦艦を計画し
これが後のダンケルク級へ繋がるのです
ＫＧＶ級で4連装を採用した英国では開発に梃子摺り
初期には故障も多く、十分な性能を発揮できませんでした
結果論ですが、完全な失敗だったのではないかと思います

この時期の日本の場合
強力な新型戦艦を早期に用意することが重要だったのです
この時期の日本には、ド級戦艦は実質的に存在せず
準ド級が若干に前ド級ばかりの陣容で
金剛級4隻だけが異常に目立ち
他との釣り合いがまったく取れていませんでした
この状況下では、新型戦艦の開発は困難です
取り合えず手持ちのものを活用することで対応するしかない

画期的新型は長門以降の88艦隊に期待するってのが
当時の状況下では精一杯の選択だったのだろうと思います

また、量産による建造効率ですが
設計にかかる手間を省けることと
各種構成物の共通化による製造の容易さが魅力なので
金剛と共通の主砲だし、伊勢は扶桑の改正型で
同時に4隻を作ることが出来る国力を持たぬ以上
無難な対応だったと思われます

そして大和で3連装になったのは
主要防御区画の圧縮を期待したからです
総合的には連装4基と似たようなものとの意見もありますが
似たような重量なら火力が大きいのも魅力でしょう

ＳＵＤＯ

前クラスの摂津、河内（これを駄作と批判するのはあくまでも後世の目でしょう。）の配置からは大いに進歩したのですから、無理は無いと見るべきでしょう。当時の日本の設計技術が諸外国より劣っていたこと、予算的に常に問題を抱え、建造が遅れていたこと等を考えると、質問の米艦との比較は少し酷だということです。
ＢＵＮ

３連装４基案は八八艦隊の紀伊級で確かに設計当初考慮されてます。
しかし、新規に砲塔を設計し、建造ペースが乱れるのを嫌って、
結局連装５基に落ち着いたそうです。
（主砲塔の設計と製造には、船体の建造と同じ位の手間と時間がかかる）

勝井

「陸奥」で「２x２＋３x２」の十門とする案も有ったようですね。
(N)

便乗質問になってしまうんですが、サウスダコタ級（４０ｃｍ＊１２）に対して、八八艦隊計画艦（４０ｃｍ＊１０）に懸念を感じ、
計画変更があった、という話をどこかで見たようなきもするのですが、実際はどうなんでしょうか？
ひもと

↑紀伊級の四隻を４１×１２門にしようとしたらしいですが
八八艦隊計画の早期達成は急務、ということで
まず４１×１０門の艦を２隻建造し、次いで４１×１２門の艦を建造する方針になったらしいです。
が、それさえも実現できそうに無かったので、結局４１×１０門の艦を４隻建造することとなったそうです。

Ta