This is an HTML version of an attachment to the Official Information request 'Earthquake Prone Building Information #2'.

 
 
 
 
 
 
 
Seismic Assessment 
of 
Totara Lodge 
for 
Inverwell Industrial 
Investments Ltd 
 
 
 
 
 
 
 
 

October 2014 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
 
 
Document prepare  d by: 
Dr Peter Johnstone 
New Zealand Consulting Engineers Ltd 
P O Box 2972 
Wellington 6140, New Zealand 
T:  +64 4 499 8878 
M: +64 027 442 2092 
E:  [email address] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disclaimer 
A person using New Zealand Consulting Engineers Ltd (“NZCEL”) documents or data accepts the risk of: 
a) 
Using the documents or data in electronic form without requesting and checking them for accuracy against the 
original hard copy version. 
b) 
Using the documents or data for any purpose not agreed to in writing by NZCEL. 
 
NZCEL  has  prepared  this  report  (the  "Report")  for  the  exclusive  use  of  Inverwell  Industrial  Investments  Ltd  (the 
"Client") for the purpose of the seismic assessment of Totara Lodge at 68 Ararino Street, Trentham, Upper Hutt 5018. 
 
 
The Report must be read in light of: 
  the limited readership and purposes for which it was intended; 
  its reliance upon information provided to NZCEL by the Client and others which has not been verified by NZCEL 
and over which NZCEL has no control; 
  the limitations and assumptions referred to throughout the Report; 
  the cost and other constraints imposed on the Report;  and 
  other relevant issues which are not within the scope of the Report. 
Subject to the limitations referred to above, NZCEL has exercised all due care in the preparation of the Report and 
believes that the information, conclusions, interpretations and recommendations of the Report are both  reasonable 
and reliable. 
 
NZCEL makes no warranty or representation to the Client or third parties (express or implied) in respect of the Report, 
particularly with regard to any commercial investment decision made on the basis of the Report.  Use of the Report 
by the Client or third parties shall be at their own risk and extracts from the Report may only be published with  the 
permission of NZCEL. 
 
This disclaimer must accompany every copy of the Report, which is an integral document and must be read in its 
entirety. 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page i of ii 

link to page 4 link to page 4 link to page 5 link to page 8 link to page 8 link to page 8 link to page 8 link to page 9 link to page 9 link to page 9 link to page 10 link to page 10 link to page 10 link to page 12 link to page 12 link to page 13 link to page 13 link to page 13 link to page 14 link to page 15 link to page 17 link to page 18 link to page 5 link to page 6 link to page 7 link to page 10 link to page 11 link to page 12  
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
Contents 
 
1. 
Executive Summary ...................................................................................... 1 
2. 
Limitation ....................................................................................................... 1 
3. 
Building description ..................................................................................... 2 
4. 
Assessment methodology – general approach .......................................... 5 
4.1 
Assessment methodology - Step 1 - Project data gathering ........................... 5 
4.2 
Assessment methodology - Step 2 - Determine the lateral capacity of 
the building ..................................................................................................... 5 

4.3 
Assessment methodology - Step 3 - Determine the Code Design level 
demand ........................................................................................................... 6 

4.4 
Assessment Methodology - Step 4 - Determine %NBS .................................. 6 
5. 
Building Capacity .......................................................................................... 7 
5.1 
Introduction ..................................................................................................... 7 
5.2 
Capacity .......................................................................................................... 7 
6. 
Demand .......................................................................................................... 9 
7. 
Determine %NBS, New Building Standard ................................................. 9 
8. 
The New Zealand Society for Earthquake Engineering Grading 
Scheme ........................................................................................................ 10 
8.1 
Extract from NZSEE outlining the scheme .................................................... 10 
8.2 
Resulting building Seismic Assessment ........................................................ 11 
Appendix 1:  Calculations ....................................................................................................... 
Appendix 2:  Assessment Methodology .................................................................................. 
Appendix 3:  Drawings and Calculations from Upper Hutt Archives ........................................ 
 
 
 
 
Table of Figures 
Figure 3.1 Front elevation ......................................................................................................... 2 
Figure 3.2 Location ................................................................................................................... 3 
Figure 3.3 Layout ..................................................................................................................... 4 
Figure 4.1 Totara lodge 1970s structure ................................................................................... 7 
Figure 4.2 Portal frame ............................................................................................................. 8 
Figure 5.1 Calculation of %NBS ............................................................................................... 9 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page ii of ii 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
1. 
Executive Summary 
This report assesses the seismic capacity of Totara Lodge building using current design code. 
AS/NZS 1170.5:2004. This code is referred to as the “New Building Standard” (NBS). 
The  assessment  is  based  on  the  assessment  processes  in  the  New  Zealand  Society  for 
Earthquake Engineering (NZSEE) publication Assessment and Improvement of the Structural 
Performance  of  Buildings  in  Earthquakes
;  this  is  the  quasi-standard  used  for  seismic 
assessment in New Zealand. It is colloquially known as the “Red Book”. 
This  assessment  concludes  that  the  building  structure  has  a  New  Building  Standard 
value  of  100%NBS  in  the  lateral  direction  and  120%NBS  in  the  longitudinal  direction 
based on the lateral strength capacity of the building compared to the demand placed on 
it by a current code earthquake. 

At 100 %NBS, the building has an “A Grade” rating according to NZSEE Assessment and 
improvement of the Structural Performance of Buildings in Earthquakes

The  methodology  utilised  in  this  report  is  different  to  other  assessment,  A  first  principles 
approach is taken. 
The general approach to assess the seismic capacity of existing buildings is simple. This logic 
should be used to assess all older buildings. It has four distinct and initially unrelated steps: 
  Understand  the  configuration  of  the  building,  its  materials  and  construction  details,  and 
calculate its seismic mass. Understand its environs – step 1. 
  Determine the lateral load capacity of the building – step 2. 
  Determine the code seismic demand (lateral loads) on the building – step 3. 
  Divide the lateral load capacity by the code seismic demand to obtain %NBS – step 4. 
 
The detail and rigour in these four steps need to match the level of complexity of the building 
and its fabric together with any site specific issues. 
2. 
Limitation 
This report is not a condition report on the building. It is purely a Seismic Assessment. It does 
not cover any other building issues apart from Structure – B2 in the Building Code. 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 1 of 11 


 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
3. 
Building description 
 
 
Figure 3.1  Front elevation 
 
The  Totara  Lodge  is  a  multi-functional  property.  On  site  the  functions  are  accommodation, 
restaurant, bar and hotel. 
 
The original building was constructed in 1973 with a series of extensions and alterations taken 
place periodically  in its life. The structure is timber frame in conjunction with a series of steel 
portal frames and timber lintel systems in the front section and under the upper storey apartment.  
 
Recent timber frame housing has been developed to the rear of the site. 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 2 of 11 


 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
Location 
 

 
Figure 3.2 Location 
 
Archives 
Upper Hutt Council hold a wealth of information for this building in excess of 600 pages of various 
records including permits, drawings, calculations and alterations. 
 
Access to this information is straightforward. The council have a computer at reception where 
one can access their records and pick out relevant documents. Printing costs here are miniscule. 
Digital copies can be more expensive, say $40.  
 
Please refer to Appendix 3 for the select information we retrieved from archives. 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 3 of 11 



 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
Layout 
The following diagram details the site layout identifying the additions over time. 
 
            
    
 
Figure 3.3 Layout 
 
The original building constructed in the 1970s is highlighted in green. This area now functions 
as the restaurant and bar. Hotel accommodation added later is highlighted in  orange and the 
newest construction to date is highlighted in blue.  
 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 4 of 11 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
4. 
Assessment methodology – general approach 
The purpose of this section is an introduction as to how seismic assessments are undertaken. 
For a more detailed explanation, please refer to Appendix 2: Assessment Methodology. 
 
The general approach to assess the seismic capacity of existing buildings is simple. This logic 
should be used to assess all older buildings. It has four distinct and initially unrelated steps: 
  Understand  the  configuration  of  the  building,  its  materials  and  construction  details  and 
calculate its seismic mass. Understand its environs – step 1. 
  Determine the lateral load capacity of the building – step 2. 
  Determine the code seismic demand (lateral loads) on the building – step 3. 
  Divide the lateral load capacity by the code seismic demand to obtain %NBS – step 4. 
 
The detail and rigour in these four steps need to match the level of complexity of the building 
and its fabric together with any site specific issues. 
 
4.1 
Assessment methodology - Step 1 - Project data gathering 
Collate and register all available documentation on the building regardless of the discipline. 
Include drawings, specifications, calculations and older photos.  
Calculate the building elements’ weights. 
 
4.2 
Assessment methodology - Step 2 - Determine the lateral capacity of the building 
Assessing a building is completely different to designing a building. The key to assessing an 
existing building is to study it and understand how this particular building works. From this 
phenomena we can identify the building’s strengths. The best method for achieving the 
buildings full potential is to study the fine detail of the building’s construction from the ground 
up. This will give the building its optimum ability to achieve the true performance subject to 
seismic loading. 
  Understand how the building works. Determine how the building will behave under seismic 
loading.  
  Identify  the  elements  of  the  building  which  will  have  the  best  effect  at  resisting  seismic 
excitation. 
  Calculate the maximum capacity of these components. Capacity refers to the ultimate state 
of stress achievable just before yield. 
  Combine the relative capacity of these components to provide the strength of the building as 
a whole. 
  The capacity of the building will be up against the demand placed on it due to a seismic 
load. These are completely independent calculations. 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 5 of 11 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
4.3 
Assessment methodology - Step 3 - Determine the Code Design level demand 
The Demand refers to the seismic force which a building may be subject to. The demand 
depends on a number of factors with varying degrees: 
  Period 
  Ductility 
  Zone (the seismicity of the region within New Zealand) 
  Subsoil Classification 
  Importance level – Larger more “important” buildings are designed to resist higher load levels. 
  Damping 
  Soil structure interaction  
 
The ductility, the period, the soil type and the damping all have a significant element of 
variability and judgement. 
Generally, the seismic demand on a building can be reduced with greater engineering effort 
and understanding, which will benefit the resulting %NBS.  
 
4.4 
Assessment Methodology - Step 4 - Determine %NBS 
The %NBS figure is simply the lateral load capacity of the building divided by the lateral load 
demand on the building.  
 
The %NBS figure can fluctuate wildly if either the demand or the capacity (or both) are wrongly 
assessed. 
 
The %NBS value can increase with increasing assessment effort to: 
  Increase the CAPACITY 
  Lower the DEMAND 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 6 of 11 


 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
5. 
Building Capacity 
5.1 
Introduction 
Assessment  methodology  utilised  involved  determining  the  capacity  of  the  structure  and 
comparing that to the demand placed on the structure in accordance to the code. The %NBS 
has been calculated by dividing the capacity by the demand. 
5.2 
Capacity 
The capacity of the original building has been calculated utilising the timber frame walls and the 
portal frames. The building is analysed in two directions. The lateral (east - west) and longitudinal 
(north – south). The direction which attains the lower value is taken as the building’s performance 
as a whole for the %NBS rating. 
The following drawing displays the 1970s structure.  
 
 
Figure 5.1 Totara lodge 1970s structure 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 7 of 11 


 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
The portal frames add a great amount of capacity to the building. The following drawing 
displays the portal frame to the underside of the second storey apartment. 
 
 
Figure 5.2 Portal frame 
 
The following results refer to a measure of force known as “bracing units”, BU. Twenty bracing 
units is equivalent to one kilo newton, kN. 1kN = 20BU 
Lateral direction 
Capacity in the lateral direction is 2,292 BU.  The walls contribute 1,452 BU and the portal frame 
contributes 840 BU. 
Longitudinal direction 
Capacity in the longitudinal direction is 2,775 BU.  The walls contribute 1,775 BU and the portal 
frames contributes 1,000 BU. 
Please refer to Appendix 1 for calculations. 
 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 8 of 11 


 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
6. 
Demand 
Seismic demand calculation is completely separate to calculating the capacity of the building. 
Seismic  demand  varies  in  different  areas  across  New  Zealand  due  to  seismic  history  and 
proximity to fault lines. Also considered in seismic demand is the building usage, the soil it bears 
upon and the building’s construction.  
Please see the following table for the demand calculated is 2,276 BU. 
7. 
Determine %NBS, New Building Standard 
7.1 
General 
 

The %NBS is the building’s capacity to resist seismic forces, divided by the seismic demand 
calculated for the building. The lesser of the performance in the two directions is taken as the 
result for the building. 
 
7.2 
Calculation 
 
 
Figure 7.1 Calculation of %NBS 
 
 
Laterally, the building performs to 100%NBS, considering the structure to be “ductile” with a 
ductility factor of 2.5 applied.  
 
Longitudinally,  the  building  performs  to  120%NBS,  considering  the  structure to  be “ductile” 
with a ductility factor of 2.5 applied.  
 
The building rating is taken as the lowest of the two and is therefore rated at 100%NBS 
 
According to “NZSEE Assessment and improvement of the Structural Performance of Buildings 
in Earthquakes”
, The Banks Apartments property achieves a Grade A+.  
 
 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 9 of 11 


 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
8. 
The  New  Zealand  Society  for  Earthquake  Engineering  Grading 
Scheme 

8.1 
Extract from NZSEE outlining the scheme 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 10 of 11 




 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
 
 
8.2 
Resulting building Seismic Assessment 
The building is assessed at 100 
%NBS. Thus the building has a “A Grade” rating from NZSEE table 2.1 and is Moderate Risk in 
terms of table 2.2. The performance of the building is acceptable. 
 
 
 
 
Report prepared by 
 
 
Peter Johnstone  
Jonathan Kearney 
BE (Hons)  PhD (Civil)  FIPENZ  RSNZ  MNZIOB 
BEng (Hons)  MSc (Structural) 
 
 
 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
Page 11 of 11 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
 
Appendix 1: 
Calculations 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
Appendix 2: 
Assessment Methodology 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge 
 
 

 
©  New Zealand Consulting Engineers Ltd 
 
 
Appendix 3: 
Drawings and Calculations from Upper Hutt Archives 
 
 
Seismic Assessment of Totara Lodge