Projektowanie i sprawdzanie elementów betonowych jest zwykle wykonywane na poziomie przekroju (element 1D) lub punktu (element 2D). Procedura ta jest opisana we wszystkich normach dotyczących projektowania konstrukcji, np. w (EN 1992-1-1 lub ACI 318-19), i jest stosowana w codziennej praktyce inżynierskiej. Nie zawsze jednak wiadomo lub bierze się pod uwagę, że procedura ta jest dopuszczalna wyłącznie w obszarach, w których obowiązuje hipoteza Bernoulliego-Naviera o płaskim rozkładzie odkształceń (tzw. obszary B). Miejsca, w których ta hipoteza nie ma zastosowania, nazywane są strefami nieciągłości lub zaburzeń (strefy D). Przykłady obszarów B i D dla elementów 1D przedstawiono na (Rys. 1). Są to np. obszary podparcia, miejsca przyłożenia obciążeń skupionych, miejsca gwałtownej zmiany przekroju, otwory itp. Podczas projektowania konstrukcji betonowych spotykamy wiele innych stref nieciągłości, takich jak ściany, przepony mostowe, wsporniki itp.
W przeszłości do wymiarowania stref nieciągłości stosowano półempiryczne reguły projektowe. Na szczęście reguły te zostały w dużej mierze zastąpione w ciągu ostatnich dekad przez modele strut-and-tie (Schlaich i in., 1987) oraz pola naprężeń (Marti 1985), które są uwzględnione w obecnych normach projektowych i są często stosowane przez projektantów. Modele te są mechanicznie spójne i stanowią potężne narzędzia. Należy zauważyć, że pola naprężeń mogą być ogólnie ciągłe lub nieciągłe, a modele strut-and-tie są szczególnym przypadkiem nieciągłych pól naprężeń.
Pomimo rozwoju narzędzi obliczeniowych w ciągu ostatnich dekad, modele Strut-and-Tie są w praktyce nadal stosowane głównie jako obliczenia ręczne. Ich zastosowanie do rzeczywistych konstrukcji jest żmudne i czasochłonne, ponieważ wymagane są iteracje, a należy uwzględnić kilka przypadków obciążenia. Ponadto ta metoda nie nadaje się do weryfikacji kryteriów stanu granicznego użytkowalności (odkształcenia, szerokości rys itp.).
Zainteresowanie inżynierów konstruktorów niezawodnym i szybkim narzędziem do projektowania stref D doprowadziło do decyzji o opracowaniu nowej metody Compatible Stress Field Method – metody komputerowo wspomaganego projektowania pól naprężeń, która umożliwia automatyczne projektowanie i sprawdzanie elementów konstrukcyjnych z betonu poddanych obciążeniom działającym w płaszczyźnie elementu.
Compatible Stress Field Method (CSFM) to ciągła metoda analizy pól naprężeń oparta na MES, w której klasyczne rozwiązania pól naprężeń są uzupełnione o rozważania kinematyczne, tj. stan odkształcenia jest oceniany w całej konstrukcji. Dzięki temu efektywna wytrzymałość betonu na ściskanie może być automatycznie obliczana na podstawie stanu odkształcenia poprzecznego, w sposób podobny do analiz pola ściskania uwzględniających compression softening (Vecchio i Collins 1986; Kaufmann i Marti 1998) oraz metody EPSF (Fernández Ruiz i Muttoni 2007). Ponadto CSFM uwzględnia tension stiffening, zapewniając realistyczne sztywności elementów, oraz obejmuje wszystkie wymagania norm projektowych (w tym aspekty dotyczące stanu granicznego użytkowalności i zdolności do odkształceń), które nie były konsekwentnie uwzględniane w dotychczasowych podejściach. CSFM wykorzystuje standardowe jednoosiowe zależności konstytutywne podane w normach projektowych dla betonu i zbrojenia. Są one znane już na etapie projektowania, co pozwala na zastosowanie metody częściowych współczynników bezpieczeństwa. Dzięki temu projektanci nie muszą podawać dodatkowych, często dobieranych arbitralnie właściwości materiałowych, jak ma to zwykle miejsce w przypadku nieliniowych analiz MES, co czyni tę metodę doskonale odpowiednią do zastosowania w praktyce inżynierskiej.
Aby promować wykorzystanie komputerowo wspomaganych pól naprężeń przez inżynierów konstruktorów, metody te powinny zostać zaimplementowane w przyjaznym dla użytkownika oprogramowaniu. W tym celu CSFM został zaimplementowany w IDEA StatiCa Detail; nowym, przyjaznym dla użytkownika oprogramowaniu komercyjnym opracowanym wspólnie przez ETH Zurich oraz firmę IDEA StatiCa w ramach projektu DR-Design Eurostars-10571.