如前所述，混凝土纯扭构件在裂缝出现前，钢筋应力很小，且钢筋对开裂扭矩影响也不大。可以忽略钢筋的作用。
图6.3 矩形截面受扭构件
图6.3 所示为一在扭矩T 作用下的矩形截面受扭构件，扭矩使截面上产生扭剪应力τ。由于扭剪应力作用，在与构件轴线呈45°和135°角的方向上相应的产生了主拉应力σtp和主压应力σcp，并有
若混凝土为理想弹塑性材料，在弹性阶段，构件截面上的剪应力分布如图6.4 （a）所示。最大扭剪应力τmax及最大主应力，均发生在截面长边中点处。当最大扭剪应力值及最大主应力值到达混凝土抗拉强度值时，截面并未发生破坏，荷载还可少量增加，直到截面边缘的拉应变达到混凝土的极限拉应变值，截面上各点的应力全部到达混凝土的抗拉强度后，截面才开裂。此时，截面承受的扭矩称为开裂扭矩Tcr。如图6.4 （b）所示。
图6.4 扭剪应力分布图
根据塑性力学理论，可把截面上的扭剪应力划分成四个部分，如图6.4 （c）所示。计算各部分扭剪应力的合力及相应组成的力偶，其总和则为Tcr。如图6.5 所示，各部分剪应力合力对截面中心取矩，得：
图6.5 塑性理论计算Tcr(www.xing528.com)
式中 Tcr——开裂扭矩；
Wt——受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩；
b、h——矩形截面的短边和长边尺寸。
根据弹性力学理论，则当最大扭剪应力及最大主应力达到混凝土抗拉强度ft时，构件开裂，开裂扭矩则为：
实际上，混凝土既非弹性材料又非理想的弹塑性材料，而是介于两者之间的弹塑性材料。试验表明，当按式 （6.1）计算Tcr时，计算值总比试验值高，而按式 （6.2）计算Tcr时，则计算值总比试验值低。为实用方便，开裂扭矩可近似采用理想弹塑性材料的应力分布图形进行计算，但混凝土抗拉强度要适当降低。试验表明，对高强度混凝土，其降低系数约为0.7，对低强度混凝土，降低系数接近0.8。
《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）取混凝土抗拉强度降低系数为0.7，故开裂扭矩计算公式为：
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