Para uma seção retangular de concreto armado com b = 13 cm, pede-se para determinar o momento resistente de cálculo da seção e a altura útil (d) correspondente a esse momento. Considerar concreto C20 e aço CA50. Fazer uma análise comparativa entre os domínios referentes à flexão. Adotar As = 2.06 cm².

Pela figura e enunciado, temos apenas:

• Seção retangular com largura $b=13\,\text{cm}$;
• Área de aço tracionado adotada $A_s=2{,}06\,\text{cm}^2$;
• Materiais: C20 e CA50;
• Pede-se o momento resistente de cálculo $M_{Rd}$ e a altura útil $d$ “correspondente a esse momento”, além de comparar domínios de flexão.

Para obter valores numéricos de $M_{Rd}$ e um valor de $d$, é indispensável conhecer (ou assumir explicitamente) pelo menos mais uma informação geométrica da seção, tipicamente:

1. a altura total $h$ (ou diretamente a altura útil $d$), ou
2. a posição das armaduras (cobrimento, diâmetro de estribo e barra) para calcular $d$ a partir de $h$.

Com apenas $b$ e $A_s$, existem infinitas combinações de $d$ que geram diferentes braços de alavanca $z$ e diferentes profundidades da linha neutra $x$, logo infinitos valores possíveis de $M_{Rd}$.

O que daria para fazer se $d$ (ou $h$ e cobrimento) fosse fornecido

No ELU (NBR 6118, bloco retangular), para seção simples armada:

1. A força de tração no aço (assumindo escoamento): $T=A_s\,f_{yd}$ com $f_{yd}=\dfrac{f_{yk}}{\gamma_s}$.

2. A compressão no concreto: $C=\alpha_c\,f_{cd}\,b\,\lambda x$ com $f_{cd}=\dfrac{f_{ck}}{\gamma_c}$.

3. Equilíbrio $T=C$ fornece $x$ (em função de $d$).

4. Braço de alavanca: $z=d-0{,}5\,\lambda x$

5. Momento resistente: $M_{Rd}=T\,z$

6. Domínios: compara-se $\dfrac{x}{d}$ com os limites (p.ex. domínio 2/3/4) e verifica-se se há escoamento do aço e se a deformação do concreto atinge $\varepsilon_{cu}$.

Conclusão

Sem $h$, ou $d$, ou dados de cobrimento/posicionamento das barras (para calcular $d$), não é possível determinar numericamente o $M_{Rd}$ nem a altura útil $d$.

Se você me informar $h$ (ou diretamente $d$), e preferencialmente o cobrimento e os diâmetros (estribo e barras), eu calculo $M_{Rd}$ e classifico o domínio de flexão correspondente.

Alternativa correta: (não se aplica).