冷間成形薄肉形鋼（CFS）部材は、その断面形状係数が大きく、かつ非常に薄い肉厚であるため、火災時に急速に温度が上昇し、性能劣化や座屈破壊が容易に発生する。そのため、耐火設計および理論評価には厳しい課題が存在する。冷間成形薄肉形鋼部材の耐火性能および耐火設計手法を検討するために、冷間成形薄肉形鋼の壁体、複合断面部材、鋼板剪断壁および床版などの部材に関する耐火試験、有限要素数値解析および理論計算の最新研究動向を概説した。研究により、不均一な熱-力学的連成効果および防火保護板材の高温割れ・剥落が火災時の部材の応力性能変化および構造破壊を制御する重要な要素であることが示された。残留応力や冷間成形効果など耐火性能への影響は十分に考慮されておらず、多重災害連成破壊メカニズムの研究および工学的適用のための簡易計算手法の充実が求められている。中国、欧州、米国、オーストラリアの規範における冷間成形薄肉形鋼部材の耐火設計手法をまとめ比較し、計算例により設計手法の差異を分析した。各規範におけるパラメータの取り方や検証要求に違いがあり、計算結果は散逸性が大きく、非均一受火連成効果が十分に考慮されていなかった。最後に今後の研究動向を展望した。

冷間成形薄肉形鋼;耐火性能;非均一温度場;規範比較;熱-力学連成メカニズム