Proiectarea și verificarea elementelor din beton se realizează în mod normal la nivel de secțiune (elemente 1D) sau punct (elemente 2D). Această procedură este descrisă în toate standardele de proiectare structurală, de exemplu în (EN 1992-1-1 sau ACI 318-19), și este utilizată în practica curentă a ingineriei structurale. Totuși, nu se știe sau nu se respectă întotdeauna faptul că procedura este acceptabilă doar în zonele în care se aplică ipoteza Bernoulli-Navier privind distribuția plană a deformațiilor (denumite zone B). Locurile în care această ipoteză nu se aplică se numesc zone de discontinuitate sau zone perturbate (zone D). Exemple de zone B și D pentru elemente 1D sunt prezentate în (Fig. 1). Acestea sunt, de exemplu, zonele de reazem, părțile în care se aplică sarcini concentrate, locurile unde apare o schimbare bruscă a secțiunii transversale, goluri etc. La proiectarea structurilor din beton, întâlnim multe alte zone D, precum pereți, diafragme de pod, console, etc.
În trecut, pentru dimensionarea zonelor de discontinuitate se foloseau reguli de proiectare semi-empirice. Din fericire, aceste reguli au fost în mare parte înlocuite în ultimele decenii de modelele bielă-tiranți (Schlaich et al., 1987) și de câmpurile de tensiuni (Marti 1985), care sunt incluse în codurile de proiectare actuale și utilizate frecvent de proiectanți astăzi. Aceste modele sunt instrumente puternice și consistente din punct de vedere mecanic. Trebuie remarcat că, în general, câmpurile de tensiuni pot fi continue sau discontinue și că modelele bielă-tiranți reprezintă un caz special de câmpuri de tensiuni discontinue.
În ciuda evoluției instrumentelor de calcul din ultimele decenii, modelele bielă-tiranți sunt utilizate în esență tot ca și calcule manuale. Aplicarea lor pentru structuri reale este laborioasă și consumatoare de timp, deoarece sunt necesare iterații, iar mai multe ipoteze de încărcare trebuie luate în considerare. Mai mult, această metodă nu este potrivită pentru verificarea criteriilor de exploatare (deformații, deschideri de fisuri etc.).
Interesul inginerilor structuriști pentru un instrument fiabil și rapid de proiectare a zonelor D a condus la decizia de a dezvolta noua Metodă a Câmpului de Tensiuni Compatibil, o metodă de proiectare a câmpurilor de tensiuni asistată de calculator, care permite proiectarea și verificarea automată a elementelor structurale din beton supuse la încărcări în planul lor.
Metoda Câmpului de Tensiuni Compatibil (CSFM) este o metodă de analiză continuă a câmpurilor de tensiuni bazată pe elemente finite, în care soluțiile clasice ale câmpurilor de tensiuni sunt completate cu considerații cinematice, adică starea de deformație este evaluată în întreaga structură. Prin urmare, rezistența efectivă la compresiune a betonului poate fi calculată automat pe baza stării de deformație transversală, într-un mod similar analizelor câmpului de compresiune care iau în considerare rezistența redusă a betonului comprimat (Vecchio și Collins 1986; Kaufmann și Marti 1998) și metodei EPSF (Fernández Ruiz și Muttoni 2007). Mai mult, CSFM ia în considerare participarea betonului întins, oferind rigidități realiste elementelor, și acoperă toate prevederile codurilor de proiectare (inclusiv aspectele legate de exploatare și capacitatea de deformare) care nu erau abordate în mod consecvent de abordările anterioare. CSFM utilizează legile constitutive uniaxiale uzuale prevăzute de standardele de proiectare pentru beton și armătură. Acestea sunt cunoscute în etapa de proiectare, ceea ce permite utilizarea metodei coeficienților parțiali de siguranță. Prin urmare, proiectanții nu trebuie să furnizeze proprietăți de material suplimentare, adesea arbitrare, așa cum este necesar de obicei pentru analizele neliniare cu elemente finite, ceea ce face ca metoda să fie perfect potrivită pentru practica inginerească.
Pentru a încuraja utilizarea câmpurilor de tensiuni asistate de calculator de către inginerii structuriști, aceste metode ar trebui implementate în medii software prietenoase cu utilizatorul. În acest scop, CSFM a fost implementată în IDEA StatiCa Detail; un nou software comercial prietenos cu utilizatorul, dezvoltat în comun de ETH Zurich și compania de software IDEA StatiCa, în cadrul proiectului DR-Design Eurostars-10571.