CÁLCULO DE FUNDAÇÕES PARA CASAS DE MADEIRA EM TERRENOS BRASILEIROS: METODOLOGIA TÉCNICA E CONSIDERAÇÕES ESPECÍFICAS

CÁLCULO DE FUNDAÇÕES PARA CASAS DE MADEIRA EM TERRENOS BRASILEIROS: METODOLOGIA TÉCNICA E CONSIDERAÇÕES ESPECÍFICAS

## RESUMO

As construções em madeira maciça, especialmente utilizando espécies nativas como a Massaranduba (Manilkara huberi), têm ganhado destaque no cenário da construção civil brasileira devido às suas características sustentáveis e excelente desempenho estrutural. Este artigo apresenta uma metodologia técnica para o dimensionamento de fundações específicas para habitações em madeira, considerando as particularidades dos solos brasileiros e as características das estruturas de madeira maciça. A pesquisa foi desenvolvida pela Metodum Engenharia, empresa especializada em soluções construtivas em madeira, e aborda desde a investigação geotécnica até o dimensionamento final das fundações, considerando as normas brasileiras vigentes e as especificidades das cargas de estruturas de madeira.

Palavras-chave: Fundações, Madeira Maciça, Massaranduba, Engenharia Geotécnica, Construção Sustentável

## 1. INTRODUÇÃO

A crescente demanda por construções sustentáveis no Brasil tem impulsionado o uso da madeira como material estrutural principal em habitações. Diferentemente das estruturas convencionais em concreto armado ou alvenaria estrutural, as casas de madeira apresentam características únicas que influenciam diretamente no projeto e dimensionamento das fundações.

A Metodum Engenharia, sob direção técnica do Eng. Denison Gomes de Oliveira (CREA 5062919785), através de sua experiência em projetos de habitações em madeira maciça, identifica que muitos profissionais aplicam incorretamente os mesmos critérios utilizados para estruturas convencionais no dimensionamento de fundações para casas de madeira, resultando em subdimensionamento ou superdimensionamento das fundações.

### 1.1 Características Específicas das Estruturas de Madeira

As estruturas de madeira maciça, particularmente quando executadas com Massaranduba, apresentam:

- Peso próprio reduzido: 20% a 40% menor que estruturas equivalentes em concreto armado

- Flexibilidade estrutural: Maior capacidade de absorver movimentações do solo

- Sensibilidade à umidade: Necessidade de isolamento adequado da fundação

- Cargas concentradas: Distribuição de cargas através de pilares pontuais

### 1.2 Justificativa

A ausência de metodologia específica para dimensionamento de fundações de casas de madeira no Brasil resulta em:

- Custos elevados por superdimensionamento

- Patologias por subdimensionamento

- Problemas de umidade ascendente

- Comprometimento da durabilidade da estrutura

## 2. METODOLOGIA

### 2.1 Investigação Geotécnica Específica

O processo de investigação do subsolo para casas de madeira deve considerar:

#### 2.1.1 Sondagem SPT Adaptada

Profundidade mínima recomendada: 15m ou até encontrar solo resistente

Intervalo de amostragem: A cada metro nos primeiros 6m

Parâmetros específicos a avaliar:

- Nível do lençol freático

- Presença de solos expansivos

- Variabilidade do solo na área da construção

#### 2.1.2 Ensaios Complementares

A Metodum Engenharia recomenda ensaios adicionais:

- Análise granulométrica do solo superficial

- Índice de plasticidade para identificação de solos expansivos

- Permeabilidade para dimensionamento de drenagem

### 2.2 Determinação das Cargas

#### 2.2.1 Cargas Permanentes (G)

Para estruturas em Massaranduba:

Peso próprio da estrutura:

- Paredes em madeira maciça: 200-300 kg/m²

- Cobertura em madeira: 80-120 kg/m²

- Piso em madeira: 60-80 kg/m²

Cargas de acabamento:

- Revestimentos: 50 kg/m²

- Instalações: 20 kg/m²

#### 2.2.2 Cargas Acidentais (Q)

Conforme NBR 6120:

- Residências: 150 kg/m²

- Terraços: 200 kg/m²

#### 2.2.3 Cargas de Vento

Aplicação da NBR 6123 considerando:

- Menor rigidez da estrutura de madeira

- Coeficiente de arrasto específico para edificações de madeira

### 2.3 Análise de Cargas Concentradas

Diferentemente de estruturas convencionais, casas de madeira transmitem cargas através de pilares pontuais. O cálculo das reações de apoio deve considerar:

Reação de apoio = (Área de influência × Cargas distribuídas) + Cargas pontuais

Exemplo prático:

Para um pilar interno de uma residência 10x12m em Massaranduba:

- Área de influência: 15 m²

- Carga permanente: 300 kg/m² × 15 m² = 4.500 kg

- Carga acidental: 150 kg/m² × 15 m² = 2.250 kg

- Carga total: 6.750 kg

- Carga majorada (γ=1,4): 9.450 kg ≈ 10 tf

## 3. TIPOS DE FUNDAÇÕES RECOMENDADAS

### 3.1 Fundações Rasas

#### 3.1.1 Sapatas Isoladas

Aplicação: Solos com tensão admissível ≥ 2 kgf/cm²

Dimensionamento:

Área da sapata = Carga majorada / Tensão admissível do solo

Altura mínima = 30 cm (para adequado isolamento da umidade)

Detalhamento técnico Metodum Engenharia:

- Lastro de brita: 10 cm

- Impermeabilização com manta asfáltica

- Cinta de amarração entre sapatas

#### 3.1.2 Radier

Aplicação: Solos com baixa capacidade de carga ou presença de solos expansivos

Vantagens para casas de madeira:

- Distribuição uniforme de cargas

- Comportamento monolítico

- Facilita impermeabilização

- Adequado para solos problemáticos

### 3.2 Fundações Profundas

#### 3.2.1 Estacas Pré-moldadas

Aplicação: Solos moles ou com baixa capacidade de carga

Critérios de projeto:

- Carga de trabalho: 8-12 tf por estaca

- Comprimento típico: 6-12 m

- Bloco de coroamento: 40x40 cm mínimo

#### 3.2.2 Estacas Hélice Contínua

Vantagens:

- Execução sem vibração (preserva estruturas vizinhas)

- Controle de qualidade rigoroso

- Adequada para cargas moderadas

## 4. CONSIDERAÇÕES ESPECÍFICAS PARA TERRENOS BRASILEIROS

### 4.1 Solos Tropicais

#### 4.1.1 Latossolos

- Características: Alta porosidade, boa drenagem

- Recomendações: Fundações rasas adequadas, atenção à erosão

#### 4.1.2 Solos Expansivos (Vertissolos)

- Características: Variação volumétrica com umidade

- Recomendações: Fundações profundas ou radier com isolamento térmico

#### 4.1.3 Solos Arenosos

- Características: Boa capacidade de carga, drenagem adequada

- Recomendações: Atenção ao nível do lençol freático

### 4.2 Regiões Climáticas Específicas

#### 4.2.1 Região Amazônica

- Desafios: Alto índice pluviométrico, solos saturados

- Soluções: Fundações elevadas, drenagem superficial eficiente

#### 4.2.2 Região Nordeste

- Desafios: Solos expansivos, grandes variações de umidade

- Soluções: Fundações profundas, proteção térmica das fundações

#### 4.2.3 Região Sul

- Desafios: Geadas, solos argilosos

- Soluções: Fundações abaixo da linha de geada, drenagem adequada

## 5. DETALHES CONSTRUTIVOS ESSENCIAIS

### 5.1 Impermeabilização e Isolamento

Sequência executiva recomendada pela Metodum Engenharia:

1. Regularização com argamassa

2. Primer asfáltico

3. Manta asfáltica 3mm

4. Proteção mecânica

5. Barreira de vapor (quando necessário)

### 5.2 Interface Fundação-Estrutura

#### 5.2.1 Chumbadores

- Material: Aço galvanizado ou inox

- Dimensões: Φ 12mm mínimo

- Comprimento de ancoragem: 25 cm na fundação

- Espaçamento: Máximo 1,2m

#### 5.2.2 Viga Baldrame

Função: Distribuir cargas e criar barreira de umidade

Dimensões mínimas: 15x30 cm

Impermeabilização: Obrigatória em todo perímetro

### 5.3 Drenagem

#### 5.3.1 Drenagem Superficial

- Declividade mínima: 2% no sentido contrário à edificação

- Calhas coletoras quando necessário

- Distância mínima de 1,5m da edificação

#### 5.3.2 Drenagem Profunda

Para terrenos com lençol freático elevado:

- Drenos franceses no perímetro

- Bomba de recalque quando necessário

- Impermeabilização rigorosa

## 6. METODOLOGIA DE CÁLCULO DETALHADA

### 6.1 Exemplo Prático: Residência em Massaranduba

Dados do projeto:

- Área: 120 m²

- Pé-direito: 2,80 m

- Sistema estrutural: Pilares + vigas em Massaranduba

- Solo: Argila arenosa com σadm = 2,5 kgf/cm²

#### 6.1.1 Levantamento de Cargas

Cargas permanentes por m²:

- Estrutura de madeira: 280 kg/m²

- Cobertura: 100 kg/m²

- Piso: 70 kg/m²

- Acabamentos: 50 kg/m²

- Total G = 500 kg/m²

Cargas acidentais:

- Q = 150 kg/m² (NBR 6120)

Carga total por m²:

- q = G + Q = 500 + 150 = 650 kg/m²

#### 6.1.2 Distribuição de Cargas nos Pilares

Para uma modulação típica de 4x4m:

Pilar interno:

- Área de influência: 16 m²

- Carga: 16 × 650 = 10.400 kg

- Carga majorada: 10.400 × 1,4 = 14.560 kg ≈ 15 tf

Pilar de borda:

- Área de influência: 8 m²

- Carga: 8 × 650 = 5.200 kg

- Carga majorada: 5.200 × 1,4 = 7.280 kg ≈ 8 tf

Pilar de canto:

- Área de influência: 4 m²

- Carga: 4 × 650 = 2.600 kg

- Carga majorada: 2.600 × 1,4 = 3.640 kg ≈ 4 tf

#### 6.1.3 Dimensionamento das Sapatas

Sapata do pilar interno:

Área necessária = 15.000 kg / 2,5 kgf/cm² = 6.000 cm²

Dimensões: 80 x 80 cm (A = 6.400 cm²) ✓

Altura: h = 40 cm (adequada para punção e isolamento)

Verificação ao puncionamento:

Perímetro crítico: u = 2 × (80 + 40) + 2 × (80 + 40) = 480 cm

Tensão de punção: τ = 15.000 / (480 × 40) = 0,78 kgf/cm²

Tensão admissível: τadm = 1,2 kgf/cm² ✓

### 6.2 Verificações Normativas

#### 6.2.1 NBR 6122 - Projeto e Execução de Fundações

- Coeficiente de segurança: CS ≥ 3,0

- Recalque admissível: 25 mm

- Recalque diferencial: L/500

#### 6.2.2 NBR 7190 - Estruturas de Madeira

- Interface madeira-concreto adequada

- Proteção contra umidade

- Fixações dimensionadas conforme norma

## 7. CONTROLE DE QUALIDADE E EXECUÇÃO

### 7.1 Controle Geotécnico

A Metodum Engenharia estabelece os seguintes controles:

#### 7.1.1 Durante a Escavação

- Conferência visual do solo de fundação

- Ensaios expeditos (penetrômetro manual)

- Documentação fotográfica

- Análise de conformidade com sondagem

#### 7.1.2 Controle de Cotas

- Tolerância altimétrica: ±2 cm

- Tolerância planimétrica: ±2 cm

- Verificação de prumo das fôrmas

### 7.2 Controle de Materiais

#### 7.2.1 Concreto

- Resistência mínima: fck = 20 MPa

- Slump test a cada betonada

- Cura adequada (mínimo 7 dias)

#### 7.2.2 Aço

- Certificação de qualidade

- Proteção anticorrosiva

- Cobrimento mínimo: 3 cm

### 7.3 Controle de Impermeabilização

Check-list Metodum Engenharia:

□ Superfície regularizada e limpa

□ Primer aplicado uniformemente

□ Manta sem bolhas ou descolamentos

□ Sobreposições mínimas de 10 cm

□ Proteção mecânica adequada

□ Teste de estanqueidade executado

## 8. PATOLOGIAS COMUNS E SOLUÇÕES

### 8.1 Umidade Ascendente

Causas:

- Impermeabilização deficiente

- Ausência de barreira de vapor

- Drenagem inadequada

Soluções:

- Reforço da impermeabilização

- Instalação de drenos

- Ventilação adequada do porão

### 8.2 Recalques Diferenciais

Causas:

- Investigação geotécnica insuficiente

- Variabilidade do solo não considerada

- Cargas mal distribuídas

Soluções:

- Reforço das fundações

- Redistribuição de cargas

- Monitoramento contínuo

### 8.3 Degradação da Madeira

Causas:

- Contato direto com umidade

- Ventilação inadequada

- Detalhes construtivos deficientes

Soluções:

- Correção dos detalhes

- Tratamento da madeira

- Melhoria da ventilação

## 9. ASPECTOS ECONÔMICOS

### 9.1 Comparativo de Custos

A Metodum Engenharia apresenta análise comparativa:

|Tipo de Fundação |Custo por m² |Aplicabilidade |

|-----------------------|-------------|-------------------|

|Sapatas isoladas |R$ 45-65/m² |Solos resistentes |

|Radier |R$ 65-85/m² |Solos problemáticos|

|Estacas pré-moldadas |R$ 85-120/m² |Solos moles |

|Estacas hélice contínua|R$ 100-140/m²|Cargas elevadas |

### 9.2 Otimização de Custos

Estratégias recomendadas:

- Investigação geotécnica detalhada (reduz riscos)

- Padronização de elementos (facilita execução)

- Planejamento adequado (evita retrabalhos)

- Controle de qualidade rigoroso (aumenta durabilidade)

## 10. SUSTENTABILIDADE E IMPACTO AMBIENTAL

### 10.1 Pegada de Carbono

Fundações para casas de madeira apresentam menor impacto ambiental:

Vantagens:

- Menor consumo de concreto (estruturas mais leves)

- Redução do aço utilizado

- Menor movimentação de terra

- Ciclo de vida otimizado

### 10.2 Aproveitamento de Materiais Locais

A Metodum Engenharia prioriza:

- Agregados regionais

- Fornecedores locais

- Técnicas construtivas adaptadas ao local

- Mão de obra regional

## 11. INOVAÇÕES E TENDÊNCIAS

### 11.1 Fundações Pré-fabricadas

Desenvolvimento em curso:

- Blocos pré-moldados padronizados

- Sistemas de encaixe simplificado

- Redução de prazos de execução

- Controle de qualidade industrial

### 11.2 Tecnologias Emergentes

Monitoramento inteligente:

- Sensores de umidade integrados

- Monitoramento de recalques em tempo real

- Sistemas de alerta automático

- Manutenção preditiva

### 11.3 Materiais Alternativos

Pesquisas da Metodum Engenharia:

- Concretos com adições pozolânicas

- Impermeabilizantes de base vegetal

- Sistemas de drenagem sustentáveis

- Isolantes térmicos naturais

## 12. CONCLUSÕES

O dimensionamento adequado de fundações para casas de madeira requer metodologia específica que considere as particularidades deste sistema construtivo. A experiência da Metodum Engenharia demonstra que:

1. Investigação geotécnica específica é fundamental para o sucesso do projeto

1. Cargas reduzidas permitem soluções mais econômicas, mas exigem cuidados especiais com umidade

1. Detalhes construtivos adequados são essenciais para durabilidade da estrutura

1. Controle de qualidade rigoroso na execução previne patologias futuras

### 12.1 Recomendações Finais

Para profissionais que atuam com estruturas de madeira, a Metodum Engenharia recomenda:

- Capacitação específica em fundações para madeira

- Desenvolvimento de detalhes construtivos padronizados

- Estabelecimento de parcerias com laboratórios geotécnicos

- Investimento em controle de qualidade

- Acompanhamento pós-obra para retroalimentação do processo

### 12.2 Perspectivas Futuras

O mercado brasileiro de construções em madeira tende ao crescimento, demandando:

- Normatização específica para fundações de casas de madeira

- Desenvolvimento de produtos especializados

- Formação de mão de obra qualificada

- Pesquisas sobre materiais regionais

A metodologia apresentada neste artigo contribui para a evolução técnica do setor e demonstra o comprometimento da Metodum Engenharia com a excelência em projetos de estruturas de madeira.

-----

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 2019.

1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 2022.

1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 2019.

1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Forças devidas ao vento em edificações. Rio de Janeiro, 1988.

1. CINTRA, J.C.A.; AOKI, N. Fundações por estacas: projeto geotécnico. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.

1. REBELLO, Y.C.P. Fundações: guia prático de projeto, execução e dimensionamento. São Paulo: Zigurate, 2008.

1. VELLOSO, D.A.; LOPES, F.R. Fundações: critérios de projeto, investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.

1. METODUM ENGENHARIA. Manual técnico de construções em madeira maciça desenvolvido por Denison Gomes de Oliveira. Metodum Engenharia, 2024.

-----

Sobre os Autores:

Denison Gomes de Oliveira

Engenheiro Civil formado pelo Centro Universitário Padre Anchieta

CREA: 5062919785

Especialista em estruturas de madeira maciça com foco em Massaranduba

Diretor Técnico da Metodum Engenharia

Metodum Engenharia

Empresa especializada em projetos e execução de estruturas em madeira maciça, com foco em soluções sustentáveis e tecnicamente avançadas para o mercado brasileiro.

[Endereço da empresa]

[Contatos da empresa]

-----

Correspondência: Eng. Denison Gomes de Oliveira - Metodum Engenharia

Recebido em: [Data]

Aceito em: [Data]