This is an HTML version of an attachment to the Official Information request 'Building Earthquake Advice'.

 
 
 
 
 
 
South Waikato District Council Building 
Detailed Seismic Assessment Report 
 
3 Torphin Crescent, Tokoroa 
 
 



7/9/2022



 
Executive Summary 
GDC Consultants Limited has been commissioned by South Waikato District Council to undertake 
a Detailed Seismic Assessment (DSA) for the South Waikato District Council building situated at 
3 Torphin Crescent, Tokoroa. 
The assessment has been undertaken in accordance with the guidelines “The Seismic Assessment 
of  Existing  Buildings-Technical  Guidelines  for  Engineering  Assessments”.  The  DSA  is  a 
quantitative  assessment  method  used  to  determine  an  earthquake  rating  in  terms  of 
“percentage of new building standard” (%NBS). These guidelines are also an integral part of the 
methodology published by the Ministry of Business, Innovation and Employment (MBIE) under 
section 133AV of the Building Act 2004, to identify earthquake-prone buildings. 
The building was designed and original y built in 1987. The building is two storey, the structural 
system  comprises of  reinforced  concrete  shear wal s  and  reinforced  concrete  frames  in  both 
directions. 
The new building standards depend on the building “importance level” including the number of 
occupants. The client has advised that the maximum occupancy of the building is less than 300. 
The  building  is  therefore  classified  as  importance  level  2  (normal  structures)  and  has  been 
assessed on that basis. The results of the assessment are summarised in Table 1 below. 
 
Table 1 – Summary of Seismic Assessment 
 
Seismic 
Building Component 
Rating 
%NBS(IL2) 
First floor concrete diaphragm 
50% 
Ground floor concrete walls  
100% 
First floor framing  
100% 
Stairs 
100% 
 
The rating of the building is governed by the lowest grade of structural members forming lateral 
load path. These are listed in Table 1 above: 
The results of the DSA indicate that the earthquake rating of the South Waikato District Council 
is a minimum of 50%NBS (IL2).  Buildings rated in excess of 33%NBS are not liable to be classified 
as “earthquake prone” under the earthquake prone buildings provisions of the Building Act. A 
building  rating  of  50%NBS  is  considered  as  “medium  earthquake  risk”  (Class  C)  by  the  New 
Zealand Society for Earthquake Engineering grading scheme. 
 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 
P a g e  | i 



 
Table of Contents 
 
 
Executive Summary ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... .... .... .... .... .... i
1.  Introduction .. .... .... .... .... .... .... ..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....  1 
2.  Relevant regulation ... .... ..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... . 1 
3.  Available Information……….……………………………….………………………………………………………………………………2 
4.  Geotechnical information ….….………………………………………………………………………………………….………………3 
5.  Building description ……..…………………………………………………….………………………………………….……..……..4-7 
6.  Seismic assessment methodology ..……………………………………………….…………..………….…….……………..8-10 
7.  Building seismic rating and results of assesment...………………………………………….………….…….……..……12 
8.  Options for improving the building’s seismic capacity.….………………………………..…….……………..….….. 15 
9.  Conclusions  ………………………………………………………………………………..………………………………………..…….….15 
10.  Limitations ………………………………………………………………………………..………………………………………..…….….15 
11.  References …………………………………………………………………………………………………………………………….. ……15 
 
Appendix A - Detailed seismic assesment calculations 
Appendix B - Conceptual sketch of strenghting the building above 67%NBS 
Appendix C - Photographs, as-built drawings 
Appendix D -Concrete scanning results 
Appendix E -Geotechnical information 
 
 
 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 
P a g e  | i 




 
1. 
Introduction 
GDC Consultants Limited has been commissioned by South Waikato District Council to undertake 
a detailed seismic assessment (DSA) of the building located at 3 Torphin Crescent, Tokoroa (refer 
Figure 1 and 2). 
 
Figure 1: Aerial photography showing South Waikato District Council building 
https://enterprise.mapimage.net/IntraMaps99) 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 
 




 
 
Figure 2: Floor plan 
This  assessment  has  been  undertaken  in  accordance  the  guidelines  document  “The  Seismic 
Assessment of Existing Buildings-Technical Guidelines for Engineering Assessments”, dated 2017 
published  by  the  New  Zealand  Society  for  Earthquake  Engineering  (NZSEE).  The  DSA  is  a 
quantitative  assessment  method  used  to  determine  an  earthquake  rating  in  terms  of 
“percentage new building standard” (%NBS). These guidelines are also an integral part of the EPB 
methodology produced by the Ministry of Business, Innovation and Employment (MBIE) under 
section 133AV of the Building Act 2004 to identify earthquake-prone buildings. 
2. 
Relevant Regulations 
The Earthquake Prone Buildings Amendment Act (section 133AB) defines an earthquake-prone 
building as one that: 
“having  regard  to  the  condition  of  the  building  or  part  and  to  the  ground  on  which  the 
building is built, and because of the construction of the building or part – 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 



 
(a) the building or part wil  have its ultimate capacity exceeded in a moderate earthquake   
and 
(b) if the building or part were to col apse, the col apse would be likely to cause – 
(i) injury or death to persons in or near the building or on any other property; or 
(i ) damage to any other property”. 
The  Act  also  notes  that this  definition  does not apply  to  buildings used  whol y  or  mainly  for 
residential purposes unless that building comprises 2 or more storeys and contains 3 or more 
household units.   
The building regulations define a moderate earthquake as: 
“In relation to a building, an earthquake that would generate shaking at the site of the building 
that  is  of  the  same  durations  as,  but  that  is  one-third  as  strong  as,  the  earthquake  shaking 
(determined by normal measures of acceleration, velocity and displacement) that would be used 
to design a new building at the site.” 
3. 
Available Information 
The  original  drawings  from  1987  were  available  at  the  time  of  assessing  the  building.  The 
fol owing sources of information was used in the assessment: 
  Visual, non-intrusive site inspections to confirm as-built details were completed by Alin 
Poanta in July 2022. 
  Selected scanning of wal s, beams, columns and floor to confirm the reinforcement of 
structural elements. Scan results are shown in Appendix C. 
4. 
Geotechnical Information 
No site-specific geotechnical investigation or assessment including liquefaction assessment has 
been undertaken for this DSA. Hand auger logs taken at the site in 1986, a geological map and 
liquefaction hazard map are included in Appendix E. and 
The New Zealand Geology Web Map indicates the soil type being variably welded, crystal-rich 
rhyolite ignimbrite having minor fal  deposits. According to the auger logs the site is underlain 
with volcanic ash and weathered and unweathered ignimbrite described as fine sand ranging 
from dense to very dense. Groundwater was not encountered at depths in excess of 2m. The 
Waikato Regional Council hazard map indicates that the Tokoroa area has a low potential for 
liquefaction in strong ground shaking. 
 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 



 
Based on our understanding of the underlying geology and previous geotechnical investigations 
in the Tokoroa area  done by GDC Consultants, the subsoil classification for the site is Class C in 
accordance with NZS1170.5:2004 Clause 3.1.3. 
5.  Building Description 
The building was designed and constructed circa 1987. It is two storey with a structural system 
comprising of reinforced concrete shear wal s and reinforced concrete frames in both directions 
for the ground floor with a lightweight steel structure above the first floor concrete slab. 
 A floor plan is shown in Figure 2 and detailed descriptions of the building are presented in Table 
2. 
Table 2 – Building Description 
Building part 
Description 
Number of Storeys 
Two storey building 
Approximate  Gross  Floor  Ground Floor –1250 m2 
Area(m2) 
Construction Period 
1987. 
Current Use 
Office facility 
Importance Level (IL) 
IL2. 
The normal occupancy for this building is less than 300. 
Structural Alterations 
Nil 
Basement 
None 
Gravity Load Resisting System  Gravity Load Resisting System comprises the fol owing elements: 

Heavy-weight concrete tiles supported on timber batten and 
rafter  sitting  on  steel  columns  and  beams  spanning  between 
reinforced concrete columns. 

Moment  resisting  reinforced  concrete  frames  in  both 
directions for the first floor. 

Internal partition wal s constructed of timber frame wal s 

First  floor concrete  slab  supported  by concrete  shear  wal s 
and reinforced concrete frames on reinforced concrete foundations. 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 



 
Lateral Load Resisting System  Lateral Loads Resisting System comprises the fol owing elements: 
At the first floor, the lateral loads are resisted by moment resisting 
 
concrete frames transferring the loads to a concrete diaphragm. 
The loads are then resisted by concrete shear wal s in both directions. 
The  ground  floor  concrete  frames  are  taking  minimal  lateral  loads 
compared with concrete wal s due to stiffness difference between the 
two elements. Concrete frames carry the vertical loads mainly. 
Roof System 
The roof comprises heavy-weight concrete tiles supported on timber 
batten  and  rafter  sitting  on  steel  columns  and  beams  spanning 
between reinforced concrete columns. 
Ground Floor System 
Concrete slab-on-grade. 
First floor 
Precast  double  tee  flooring  system  supported  by  the  reinforced 
concrete frame 
Foundation System 
Foundations  comprise  of  reinforced  concrete  ground  beams  under 
the concrete wal s situated at 2.8m under the natural ground level 
and pad footings and reinforced concrete piles under the concrete 
frames. 
Adjacent Buildings 
There are no adjacent buildings. 
 
6. 
Seismic Assessment Methodology 
The detailed seismic assessments have been undertaken in accordance with the New Zealand 
Society  for  Earthquake  Engineering  (NZSEE)  July  2017  guidelines  for  the  “Assessment  and 
Improvement of the Structural Performance of Buildings in Earthquakes”. 
 
A building’s seismic rating calculated as the percentage of new building standard (%NBS) where: 
 
%NBS = (Seismic capacity/Seismic demand) x 100 
 
Seismic  capacities  of  the  building  components  are  calculated  in  accordance  with 
procedures specified in the NZSEE guidelines. 
Seismic demands or actions on these components is calculated in accordance with design 
standards for new buildings (AS/NZS 1170) 
 
 
 
 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 



 
The fol owing parameters from AS/NZS 1170 were used to calculate the seismic demand on the 
buildings: 
  Building importance level 
 
 
 
 
 

  Annual probability of exceedance for ultimate limit state   
1 in 500 years 
  Local seismic hazard factor, Z 
 
 
 
 
0.21 
  Building period, in both directions   
 
 
             0.4 sec 
  Soil Class                                                                                                    C 
 
The fol owing material properties were adopted from guidelines section C5: 
  Probable yield stress of steel bars:                                                380MPa 
  Probable compressive strength of concrete:                                 30MPa 
Assessment  calculations  are  provided  in  Appendix  A.  The  fol owing  is  a  summary  of  the 
procedures adopted in the calculations. 
 
Assessment  of the  reinforced  concrete wal s,  frames  and  first floor  diaphragm  was  based  on 
methodology  outlined  in  NZSEE  Guidelines  Section  C2  Assessment  Procedures  and  Analysis 
Techniques and Section C5-Seismic Assessment of Concrete Buildings. 
According  to  NZSEE  Guideline  C2,  equivalent  elastic  analysis  is  appropriate  in  circumstances 
where there is significant strength capacity to achieve the target %NBS, therefore the structure 
capacity  was  checked  based  on  force-based  assessment  approach  using  Equivalent  Static 
Method as outlined in NZS 1170.5: 2004. 
 
The building has a lightweight structure on top of the first-floor concrete slab which presents a 
vertical irregularity by virtue of the change in storey mass and storey stiffness. This first floor 
structure was therefore analysed as a part. Since the ground floor structure comprises very stiff 
shear wal s in both directions, a height amplification factor of 1.0 was adopted for this analysis. 
 
A gril age method was adopted to obtain diaphragm design actions, in accordance with Section 
C5 Chapter C5.5.4 Concrete floor diaphragms and Appendix C5F. Inertia forces were derived in 
accordance  with  NZS  1170.5:2004  Chapter  C5.7.A2.3  The  pseudo-equivalent  static  analysis  – 
pESA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 



 
7. 
Results of Assessment 
The results of the assessments are summarised in Table 3. 
 
Seismic 
Building Component 
Rating 
%NBS(IL2) 
First floor concrete diaphragm 
50% 
Ground floor concrete walls  
100% 
First floor framing 
100% 
Table 3 – Summary of Seismic Assessment 
 
The structural critical weakness (SCW) for the building is assessed to be the concrete diaphragm 
capacity to transfer the seismic forces to the shear wal s. The diaphragm is rated at 50%NBS(IL2), 
al  other components are rated at 100%NBS. 
8. 
Options for improving the building’s seismic capacity 
The building’s rating can be increased to up to 100%NBS by strengthening the first floor 
diaphragm. One option for achieving this is to instal  fibre reinforced polymer overlay and steel 
angles a shown in the conceptual sketches in Appendix C. 
 
9. 
Conclusions 
GDC  Consultants  Limited  has  completed  a  detailed  seismic  assessment  (DSA)  of  the  South 
Waikato  District  Council  Building  located  at  3  Torphin  Crescent,  Tokoroa  for  South  Waikato 
District Council. 
This  assessment  has  been  undertaken  in  accordance  the  guidelines  document  “The  Seismic 
Assessment of Existing Buildings-Technical Guidelines for Engineering Assessments”, dated 2017 
published  by  the  New  Zealand  Society  for  Earthquake  Engineering  (NZSEE).  The  DSA  is  a 
quantitative  assessment  method  used  to  determine  an  earthquake  rating  in  terms  of 
“percentage new building standard” (%NBS). These guidelines are also an integral part of the EPB 
methodology produced by the Ministry of Business, Innovation and Employment (MBIE) under 
section 133AV of the Building Act 2004 to identify earthquake-prone buildings. 
The results of the DSA indicate that the earthquake rating of the South Waikato District Council 
building is a minimum of 50%NBS (IL2), with the critical weakness being the first floor concrete 
diaphragm.  Buildings  rated  more  than  33%NBS are  not  liable to  be  classified  as “earthquake 
prone” under the earthquake prone buildings provisions of the Building Act. A building rating of 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022 



 
50%NBS is considered as “medium earthquake risk” (Class C) by the New Zealand Society for 
Earthquake Engineering grading scheme. 
 
10. Limitations 
This report is prepared with the limitations outlined below: 
  This report is based on a visual inspection, intrusive investigation at discrete selected 
locations and a quantitative assessment of the building. 
  Our professional judgement & services are performed using a degree of care, experience 
on similar structures as a reputable consultant practising in the field. 
  This  report  is  prepared  for  South  Waikato  District  Council.  Our  responsibility  in 
connection with this report is limited to the client to whom the report is addressed and 
to that client only. We disclaim al  responsibility and wil  accept no liability to any other 
party without first obtaining the written consent of GDC and the author of the report. 
GDC reserves the right to alter, amend, explain or limit any further information given to 
any other party. 
  Recommendations  and  opinions  in  this  report  are  based  on  data  obtained  from  the 
investigations and site observations. 
  No liability is accepted by GDC or any employee or sub-consultant of this company with 
respect to its use by any other parties. 
  This disclaimer  shal   apply  notwithstanding  that the  report may be  made  available  to 
other persons for an application for permission or approval to fulfil a legal requirement. 
This report shal  not be used to interpret any form of financial transaction. 
 
11. References 
  NZSEE (July 2017).  The Seismic Assessment of Existing Buildings-Technical Guidelines for 
Engineering Assessments. 
  Standards New Zealand NZS1170:2004 Structural Design Actions 
  SESOC Journal, Volume 27 Issue 1 April 2014, Floor Diaphragms 
 
 
Detailed Seismic Assessment Report Job No:  J004023 
South Waikato District Council 
September 2022