Die Tragfähigkeit einer Struktur im Brandfall hängt von ihrer Fähigkeit ab, mechanischen und thermisch induzierten Beanspruchungen trotz der Verringerung der Materialfestigkeit und -steifigkeit standzuhalten.  In der Praxis werden zusätzlich zu Allgemeinen Bemessungsverfahren zunehmend erweiterte Berechnungsmethoden zur Bemessung verwendet. Bisher wurde die Analyse dabei üblicherweise unter der Annahme einer nominellen Brandkurve mit kontinuierlich ansteigenden Temperaturen durchgeführt. Die traditionellen Methoden sind jedoch für architektonisch und technisch anspruchsvolle Gebäudestrukturen nur begrenzt anwendbar und hemmen insbesondere den Einsatz hochfester Baustähle für Konstruktionen mit Brandschutzanforderungen.

Erweiterte Berechnungsmethoden auf der Basis von Naturbrandkurven können das Brandverhalten realistisch vorhersagen und dadurch eine wirtschaftliche und schutzzielorientierte Bemessung ermöglichen. Eine wichtige Grundlage der Berechnung sind geeignete konstitutive Werkstoffmodelle, welche das Verhalten von Stählen während und nach eines Brandes realitätsnah abbilden. Das Forschungsprojekt „CoolFire“ beabsichtigt, Modelle für das Materialverhalten unter Naturbrandszenarien zu entwickeln.

Da derzeit nur vereinzelte Daten zum Abkühlverhalten von hochfesten Stahlsorten mit einer Streckgrenze über 700 N/mm² vorliegen, werden zu diesem Zweck auf Basis von Ergebnissen experimenteller Untersuchungen Spannungs-Dehnungs-Beziehungen von hochfesten Stählen für die Abkühlphase eines Brandes entwickelt. Außerdem werden die Auswirkungen der konstitutiven Werkstoffbeziehungen auf das strukturelle Verhalten einer Stahlkonstruktion anhand von Fallstudien untersucht.