Regulations regarding the construction and safety of existing buildings may, under certain conditions, require that the existing structure of a building be increased to not less than 60% as per the current Building Code. Although this requirement was introduced in Quebec in November 2000, the latest version of Chapter I of the Quebec Construction Code has once again modified the reference article.
Let’s note that the St. Lawrence Valley is a significant seismic area and all new buildings subject to Part 4 of the NBC must be designed for earthquakes.
Figure 1. Seismic Hazard Map (2015) (Source: RNC)
Applicable Regulations
The provincial government and therefore the Régie du bâtiment du Québec (RBQ) amended Chapter I of the Quebec Construction Code in January 2022 and is now adopting the National Building Code of Canada – NBC 2015 with Quebec amendments. Unless the building is exempt from being subject to provincial regulation (e.g., a single-family residence), the new provisions apply to many buildings.
Regulatory Requirements
It should be remembered that in 2000, when the province first adopted Chapter I of the Construction Code (with NBC 1995 amended QC), it introduced Part 10 (only for Quebec) concerning the requirements for alterations of existing buildings.
The “original” Article 10.4.1.3 specified that an existing building and its structure, during two types of alterations (1-adding a storey or 2-modifying a wind bracing element), had to be capable of resisting a seismic force equivalent to 60% according to NBC 1995.
« 10.4.1.3 Surcharges dues aux séismes
1) La sous-section 4.1.9., concernant les surcharges dues aux séismes, ne s’applique pas à un bâtiment qui fait l’objet d’une transformation lorsque :
a) cette transformation n’a pas pour effet :
i) d’en accroître la hauteur de bâtiment;
ii) d’en modifier tout élément structural de contreventement qui en assure la stabilité latérale;
b) le bâtiment peut, à la suite de cette transformation, résister à une surcharge due aux forces sismiques au moins égales à 60% de celle déterminée selon la méthode prévue à cette sous-section. »
Source : Extrait de l’article 10.4.1.3. du CNB 1995 mod. Qc.
This section was subsequently amended with each new edition of Chapter I of the Construction Code.
« 10.4.1.3. Résistance aux charges sismiques
1) Lorsqu’un bâtiment fait l’objet d’une transformation, sa capacité à résister aux charges sismiques doit satisfaire aux exigences suivantes :
a) elle ne doit pas être diminuée par l’effet de cette transformation;
b) à l’exception des bâtiments dont la structure a été conçue conformément aux exigences de conception parasismique du CNB 2005 mod. Québec, ou du CNB 2010 mod. Québec, elle doit être rehaussée au minimum à 60% du niveau de protection sismique qui serait prescrit selon la partie 4, si la transformation a comme conséquence l’une des situations suivantes :
i) dans le cas d’un bâtiment de protection civile, plus de 25% de l’ensemble des aires de plancher fait l’objet d’un dégarnissage;
ii) le système de résistance aux charges latérales est modifié par l’effet de la transformation;
iii) un agrandissement de plus de 10% de l’aire de bâtiment ou de plus de 150m2, sauf lorsque la structure de cet agrandissement est distincte de celle de la partie existante et que le mouvement de chaque structure en cas de séisme n’a pas d’impact sur la structure adjacente; ou
iv) la transformation a pour effet d’augmenter la charge permanente de plus de 5% du bâtiment ou d’accroître le total des surcharges inclues dans « W », tel que défini au paragraphe 4.1.8.2 1), de plus de 5%.
2) Lorsque les travaux de transformation sont visés pas l’alinéa 1)b), dans les cas des bâtiments de protection civile, les ancrages des éléments et des composants non structuraux énumérés au tableau 4.1.8.18. s’il s’agit d’éléments et de composants qui, en cas de défaillance, seraient susceptibles d’entraver la fonction de protection civile du bâtiment. »
Source : Extrait de l’article 10.4.1.3. du CNB 2015 mod. Qc.
There are now four conditions (types of alterations) that require the existing structure to be analyzed to ensure that it has a resistance of at least 60% as prescribed by Part 4 of NBC 2015, unless the existing structure was designed according to the 2005 or 2010 version of the NBC. If the structure does not have this level of resistance, then a seismic upgrade is required.
Impacts on Existing Building Designs
The types of alterations involving a potential seismic increase have evolved; at the beginning of an alteration project in an existing building, it is important to make sure that one of the four conditions/types of alterations is not present. If not, it is important for a structural engineer to quickly determine what the current resistance level of the structure is and whether it is at least 60%.
If the structure does not have this “minimum” resistance, the required alterations and associated costs will have to be evaluated and incorporated into the owner’s design budget. Increasing the structure of an old “heritage” building with non-reinforced masonry load-bearing walls (as is the case in Old Montreal/Quebec City) will more than likely be much more expensive than a steel structure of an industrial building built in the 1990s.
Figure 4. Non-Reinforced Masonry and ″Conventional″ Steel Structure (Source: FEMA 454)
Key Points to Remember
When altering an existing building, it is imperative to determine early on whether any of the four alteration conditions apply, which includes the possibility of seismic reinforcement. Considering the high costs of this type of work, an “oversight” at the beginning of the design can have a major impact on the feasibility of the entire project.
By: Marc-André Langevin, P. Eng., M. Eng., M. Sc. A.
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