A circa due chilometri dal segmento Salt Lake City della faglia di Wasatch, ritenuto capace di un evento di magnitudo 7,2, sorge il Salt Lake Temple: una muratura a blocchi di granito cresciuta in quarant’anni di cantiere, tra il 1853 e il 1893. Le indagini paleosismiche assegnano al segmento una ricorrenza media di circa 1.300 anni per i terremoti maggiori, intervallo ormai superato dal tempo trascorso dall’ultimo evento. Pochi progetti di restauro hanno finora tentato l’isolamento sismico di una muratura in pietra di questa scala, conservandone il carattere architettonico e storico. Entro la fine del 2026 la Chiesa di Gesù Cristo dei Santi degli Ultimi Giorni completerà l’intervento: la struttura, pesante 190 milioni di libbre (circa 86 milioni di chilogrammi), poggia ormai su 98 isolatori Triple Pendulum forniti da Earthquake Protection Systems, esito di un percorso di studi partito nei primi anni Duemila e giunto ai progetti esecutivi nel 2018.
Un cantiere pionieristico lungo quarant’anni
Brigham Young, giunto nella valle del Grande Lago Salato il 24 luglio 1847, indicò il sito pochi giorni dopo l’arrivo, quando la priorità dei coloni era ancora seminare, irrigare e costruire ripari prima dell’inverno e ogni materiale doveva giungere con carri. Nel 1848 venne nominato architetto della Chiesa Truman O. Angell, falegname di formazione: il suo progetto, modellato sulla visione di Young (tre torri a est più alte di quelle a ovest, con le torri centrali dominanti sulle adiacenti), fu sviluppato con l’ausilio di manuali d’architettura come il Rural Architecture di Edward Shaw del 1843. Ogni pietra sopra le fondazioni ricevette un’identificazione unica con numeri e lettere, gestita tramite tre distinte tavole descrittive dedicate all’ufficio tecnico, alla cava e alla posa in opera.
Lo scavo partì il 14 febbraio 1853; il 6 aprile successivo, con lo scavo già profondo 16 piedi (4,9 m) sul lato est, furono posate le quattro pietre angolari. Il granito delle murature, una monzonite quarzifera, proveniva dal Little Cottonwood Canyon, 20 miglia (32 km) a sud-est, con viaggi di andata e ritorno di quattro giorni su carri trainati da buoi. Nel 1873, vent’anni dopo l’avvio, i blocchi sporgevano di appena 3 piedi (1 m) dal terreno. L’arrivo della ferrovia nello Utah nel 1869 e il ramo fino alla cava, attivato nel 1872, accelerarono decisamente la costruzione dei muri. Il tempio fu completato e dedicato nel 1893.
Fondazioni in arenaria e cedimenti alle torri
Sotto l’edificio si trova sabbia e ghiaia ben consolidate, depositate dal canyon di City Creek, e non i suoli argillosi diffusi altrove nella valle. La fondazione a gradoni in arenaria, con base da 16 piedi (4,9 m) sotto i muri nord e sud fino a 40 piedi (12,2 m) sotto i complessi delle torri est e ovest, richiese oltre dieci anni: i lavori furono interrotti dagli inverni, dal lavoro agricolo e, nel 1858, dal completo interramento delle opere per timore dell’avvicinarsi dell’esercito statunitense durante la guerra dello Utah. La parte più dispendiosa fu l’approntamento di un piano di posa livellato e durevole per i blocchi granitici, con rimozione di strati di pietra e realizzazione di nuove pietre di livellamento (flagging). Le fondazioni proseguirono fino al 1864, quando iniziarono i blocchi del piano interrato.
Il progetto attuale ha documentato un assetto non uniforme della muratura: i giunti di malta originali pendono verso il basso in corrispondenza delle torri. Il maggiore cedimento è correlato alla massa aggiuntiva delle torri in pietra e alla conseguente pressione di contatto sul terreno, scaricata su fondazioni posate circa 35 anni prima. Le torri risultano anche tra gli elementi più critici per il sistema di isolamento.
Dal legno all’acciaio: le varianti del 1887 e 1888
I disegni originari prevedevano due livelli di ampi piani aperti su travature lignee con due filari di colonne interne, vuoti centrali a doppia altezza e soppalchi laterali; le pietre erano già scolpite con sedi per le travi e per i solai dei mezzanini. Le torri, inizialmente piatte nei primi schemi e poi lignee nelle versioni successive, cambiarono più volte nei quarant’anni di cantiere.
Nel 1887 i muri nord e sud erano a altezza finale e le torri ne raggiungevano la quota, ma i solai interni non erano ancora posati. In pochi mesi morirono il presidente della Chiesa John Taylor, a luglio, e l’architetto Truman Angell, a ottobre. Truman Angell Jr., da tempo favorevole alle torri in pietra contro la volontà del padre e di Taylor, vide accolta la proposta dalla nuova guida. Nel 1888 assunse la responsabilità dei lavori Don Carlos Young, ingegnere civile formato al Rensselaer Polytechnic Institute: sotto la sua direzione l’impalcato interno passò dalle travature lignee a travi in acciaio a sostegno dei solai, con luci maggiori e un solo muro interno portante in granito. Le sedi già scavate nella pietra furono riempite e nuove sedi ricavate per gli appoggi delle travi; il piano interrato, pensato come spazio aperto, fu frazionato in locali minori con quote di pavimento differenziate; le capriate lignee del tetto cedettero il posto a capriate in acciaio.
Valutazioni sismiche e criteri oltre lo spettro di codice
La faglia di Wasatch, principale sorgente di pericolosità sismica per il fronte wasatch dello Utah, si estende per 220 miglia (350 km) dal sud dell’Idaho all’Utah centrale ed è suddivisa in dieci segmenti. Dalla fine degli anni Novanta la Chiesa avviò la valutazione della vulnerabilità sismica dei suoi templi più antichi: nel 2005 commissionò a Degenkolb Engineers la valutazione sismica e a ARW Engineers lo studio strutturale dell’edificio, con peer review di Forell Elsesser Engineers. Le analisi evidenziarono la possibilità di uno scivolamento significativo dei blocchi di pietra, fino al collasso potenziale. Le strade erano due: un consolidamento finalizzato alla sicurezza delle persone, molto invasivo, destinato a compromettere le finiture storiche interne e comunque incapace di proteggere l’edificio da danni rilevanti sotto un forte sisma; oppure l’isolamento alla base, che riduce gli interventi di rafforzamento e tutela al tempo stesso occupanti e fabbricato storico.
Agli inizi degli anni Duemila e dieci i sistemi meccanici ed elettrici del tempio e dell’addizione nord richiedevano riparazioni, e maturò l’idea di unire quei lavori agli aggiornamenti sismici. Nel 2014 la Chiesa autorizzò gli studi di fattibilità dell’isolamento, affidati a Forell Elsesser; nel 2018 arrivò l’approvazione per i progetti esecutivi. La vita attesa dell’edificio si misura in secoli: il moto di progetto è stato quindi definito sullo scuotimento severo di una rottura maggiore della Wasatch, adottando l’84° percentile associato a un evento di magnitudo 7,2 anziché il moto MCER prescritto dal codice, notevolmente più basso e non pienamente rappresentativo di una rottura così prossima. L’input include un contributo di accelerazione verticale insolitamente intenso; a quel livello di azione sismica il tempio è atteso con danni minimi, a tutela del tessuto storico.
Le analisi dinamiche dettagliate hanno poi evidenziato un limite: l’isolamento da solo non raggiunge gli obiettivi prestazionali. L’eccitazione verticale può indurre oscillazioni orizzontali significative e richieste di scorrimento nel sistema di torri in pietra. È stato quindi necessario consolidare torri e muri e realizzare un nuovo diaframma strutturale in copertura, capace di ancorare fra loro torri, muri e tetto.
Il trasferimento dei carichi verso gli isolatori
Tre condizioni hanno orientato la strategia: il tempio riposa in modo permanente sulla fondazione in pietra originale; il terreno naturale su cui le pietre appoggiano direttamente resta in sito fino al termine del trasferimento dei carichi; la struttura non deve mai accorgersi del risupporto. Lo scavo sotto il nuovo sistema di trasferimento è avvenuto soltanto dopo lo scarico dei pesi sui nuovi plinti affiancati ai muri e alle torri esistenti.
La sequenza parte dal consolidamento e dalla post-compressione della fondazione storica. Segue la stabilizzazione del terreno direttamente sotto le fondazioni, per aprire gli scavi dentro e fuori l’impronta del tempio. Sotto la fondazione vengono quindi inserite tubazioni orizzontali circolari da 3,5 e 4 piedi (1 e 1,2 m) che resteranno in opera come travi di trasferimento permanenti, riempite con armatura, guaine di post-compressione e calcestruzzo ad alta resistenza. Nuovi plinti, affiancati a ciascuno esistente, accolgono gli isolatori e il peso dell’edificio, mentre martinetti piatti assorbono i cedimenti dei plinti durante il trasferimento. Sopra i nuovi plinti sorgono grandi travi di trasferimento; barre di compressione contrastano le eccentricità e riducono la compressione sulla fondazione storica. Completano il sistema i cavi di post-compressione, la rimozione del terreno a trasferimento concluso e le travi che ancorano i cavi verticali di post-compressione, che scendono attraverso i muri e la fondazione storica.
Sette anni di cantiere su due isolotti
L’intervento occupa due isolotti urbani e sette anni di lavori, segnati da condizioni esistenti non previste, requisiti mutati in corso d’opera e mezzi di cantiere sviluppati appositamente per gli obiettivi ingegneristici. Oltre alla parte sismica, il programma comprende la sostituzione di impianti meccanici, elettrici, idraulici e antincendio, migliorie di accessibilità e la riqualificazione complessiva del tempio e del terreno circostante. Il rinnovo avviato nel 1962 aveva già toccato impianti, rete idraulica e sprinkler, aggiungendo corpi sopra e sotto quota a nord, incluso il Sealing Addition costruito a contatto con la faccia nord del tempio: il progetto attuale ha demolito quattro di quelle strutture e ha realizzato un nuovo Sealing Addition appoggiato al sistema di isolamento del tempio.
A nord nascono tre livelli interrati e due padiglioni d’ingresso, non isolati sismicamente; a sud due edifici per i visitatori. Il pacchetto comprende inoltre due isolotti di nuovo paesaggio, lavori stradali e il rinnovo di altri edifici presenti. Lo scavo per i tre piani sotto quota, adiacente al tempio, ha raggiunto 45 piedi (13,7 m) sotto le fondazioni storiche: per sostenere le molto elevate pressioni di contatto attive su fondazione esistente e nuovi plinti è stato necessario un esteso sistema di opere di sostegno.
L’esperienza conferma come obiettivi prestazionali ambiziosi possano convivere con la tutela di un costruito simbolico, a condizione di coordinare ingegneri, architetti, impresa, appaltatori specializzati e committente lungo tutto il processo. Il tempio sarà aperto alle visite pubbliche dal 5 aprile al 1° ottobre 2027; aggiornamenti e informazioni sono disponibili su www.templesquare.org. Con la base isolata, le torri consolidate e il nuovo diaframma di copertura, l’edificio è ormai predisposto ad affrontare i terremoti attesi lungo la faglia di Wasatch conservando intatto il proprio carattere storico.
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