La progettazione e la verifica degli elementi in calcestruzzo vengono normalmente eseguite a livello sezionale (elemento 1D) o puntuale (elemento 2D). Questa procedura è descritta in tutte le norme per la progettazione strutturale, ad esempio in (EN 1992-1-1 o ACI 318-19), ed è utilizzata nella pratica quotidiana dell'ingegneria strutturale. Tuttavia, non è sempre noto o rispettato il fatto che tale procedura sia accettabile solo nelle zone in cui si applica l'ipotesi di Bernoulli-Navier di distribuzione piana delle deformazioni (dette regioni B). I luoghi in cui questa ipotesi non si applica sono chiamati regioni di discontinuità o regioni disturbate (regioni D). Esempi di regioni B e D di elementi 1D sono riportati in (Fig. 1). Si tratta, ad esempio, di aree di appoggio, parti in cui vengono applicati carichi concentrati, punti in cui si verifica una brusca variazione della sezione trasversale, aperture, ecc. Nella progettazione di strutture in calcestruzzo, si incontrano molte altre regioni D, come pareti, diaframmi di ponti, mensole corte, ecc.
In passato, per il dimensionamento delle regioni di discontinuità venivano utilizzate regole di progettazione semi-empiriche. Fortunatamente, negli ultimi decenni queste regole sono state in gran parte superate dai modelli puntone-e-tirante (Schlaich et al., 1987) e dai campi di tensione (Marti 1985), che sono presenti nelle attuali norme di progettazione e frequentemente utilizzati dai progettisti oggi. Questi modelli sono strumenti meccanicamente coerenti e potenti. Si noti che i campi di tensione possono generalmente essere continui o discontinui, e che i modelli puntone-e-tirante rappresentano un caso particolare di campi di tensione discontinui.
Nonostante l'evoluzione degli strumenti di calcolo negli ultimi decenni, i modelli Puntone-e-Tirante sono essenzialmente ancora utilizzati come calcoli manuali. La loro applicazione a strutture reali è tediosa e richiede molto tempo, poiché sono necessarie iterazioni e devono essere considerate diverse combinazioni di carico. Inoltre, questo metodo non è adatto per la verifica dei criteri di esercizio (deformazioni, ampiezza delle fessure, ecc.).
L'interesse degli ingegneri strutturali per uno strumento affidabile e rapido per la progettazione delle regioni D ha portato alla decisione di sviluppare il nuovo Metodo del Campo di Tensioni Compatibile, un metodo per la progettazione di campi di tensione assistita da computer che consente la progettazione e la verifica automatica di elementi strutturali in calcestruzzo soggetti a carichi nel piano.
Il Metodo del Campo di Tensioni Compatibile (CSFM) è un metodo di analisi continua dei campi di tensione basato su elementi finiti, in cui le soluzioni classiche dei campi di tensione sono integrate da considerazioni cinematiche, ovvero lo stato di deformazione viene valutato in tutta la struttura. Di conseguenza, la resistenza a compressione efficace del calcestruzzo può essere calcolata automaticamente in base allo stato di deformazione trasversale, in modo simile a quanto avviene nelle analisi dei campi di compressione che tengono conto dell'ammorbidimento a compressione (Vecchio e Collins 1986; Kaufmann e Marti 1998) e nel metodo EPSF (Fernández Ruiz e Muttoni 2007). Inoltre, il CSFM considera l'irrigidimento a trazione, fornendo rigidezze realistiche agli elementi, e copre tutte le prescrizioni normative (compresi gli aspetti di esercizio e di capacità deformativa) non affrontate in modo coerente dagli approcci precedenti. Il CSFM utilizza le comuni leggi costitutive uniassiali fornite dagli standard di progettazione per il calcestruzzo e l'armatura. Queste sono note già in fase di progettazione, il che consente di utilizzare il metodo dei coefficienti parziali di sicurezza. Pertanto, i progettisti non devono fornire proprietà dei materiali aggiuntive, spesso arbitrarie, come tipicamente richiesto per le analisi FE non lineari, rendendo il metodo perfettamente adatto alla pratica ingegneristica.
Per favorire l'utilizzo dei campi di tensione assistiti da computer da parte degli ingegneri strutturali, questi metodi dovrebbero essere implementati in ambienti software di facile utilizzo. A tal fine, il CSFM è stato implementato in IDEA StatiCa Detail; un nuovo software commerciale di facile utilizzo sviluppato congiuntamente dal Politecnico Federale di Zurigo (ETH Zurich) e dall'azienda software IDEA StatiCa nell'ambito del progetto DR-Design Eurostars-10571.