การออกแบบและการประเมินชิ้นส่วนคอนกรีตโดยปกติจะดำเนินการในระดับหน้าตัด (ชิ้นส่วน 1D) หรือระดับจุด (ชิ้นส่วน 2D) ขั้นตอนนี้ได้อธิบายไว้ในมาตรฐานการออกแบบโครงสร้างทั้งหมด เช่น (EN 1992-1-1 หรือ ACI 318-19) และใช้ในงานปฏิบัติด้านวิศวกรรมโครงสร้างในชีวิตประจำวัน อย่างไรก็ตาม ไม่ได้เป็นที่ทราบหรือคำนึงถึงเสมอไปว่า ขั้นตอนนี้ยอมรับได้เฉพาะในบริเวณที่สมมติฐานของ Bernoulli-Navier เรื่องการกระจายความเครียดแบบระนาบเป็นจริงเท่านั้น (เรียกว่าบริเวณ B) ส่วนบริเวณที่สมมติฐานนี้ไม่เป็นจริงเรียกว่าบริเวณไม่ต่อเนื่องหรือบริเวณที่ถูกรบกวน (บริเวณ D) ตัวอย่างของบริเวณ B และบริเวณ D ของชิ้นส่วน 1D แสดงไว้ใน (รูปที่ 1) ได้แก่ พื้นที่รองรับแรง ส่วนที่มีแรงกระทำแบบกระจุก ตำแหน่งที่หน้าตัดเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน ช่องเปิด เป็นต้น ในการออกแบบโครงสร้างคอนกรีต เราพบบริเวณ D อื่น ๆ อีกมาก เช่น ผนัง ไดอะแฟรมของสะพาน Console เป็นต้น
ในอดีต การกำหนดขนาดของบริเวณไม่ต่อเนื่องใช้กฎการออกแบบกึ่งเชิงประสบการณ์ โชคดีที่กฎเหล่านี้ถูกแทนที่เป็นส่วนใหญ่ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาด้วยแบบจำลองค้ำยันและตัวดึง (Schlaich et al., 1987) และสนามความเค้น (Marti 1985) ซึ่งปรากฏอยู่ในมาตรฐานการออกแบบปัจจุบันและผู้ออกแบบใช้กันบ่อยในปัจจุบัน แบบจำลองเหล่านี้มีความสอดคล้องเชิงกลศาสตร์และเป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง โปรดทราบว่าโดยทั่วไปสนามความเค้นอาจต่อเนื่องหรือไม่ต่อเนื่องก็ได้ และแบบจำลองค้ำยันและตัวดึงเป็นกรณีพิเศษของสนามความเค้นแบบไม่ต่อเนื่อง
แม้เครื่องมือคำนวณจะพัฒนาขึ้นในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา แบบจำลองค้ำยันและตัวดึงก็ยังคงถูกใช้เป็นการคำนวณด้วยมือเป็นหลัก การนำไปใช้กับโครงสร้างจริงนั้นยุ่งยากและใช้เวลานาน เนื่องจากต้องทำซ้ำหลายรอบและต้องพิจารณากรณีแรงกระทำหลายกรณี นอกจากนี้ วิธีนี้ไม่เหมาะสำหรับการตรวจสอบเกณฑ์สภาวะการใช้งาน (การเสียรูป ความกว้างรอยร้าว เป็นต้น)
ความสนใจของวิศวกรโครงสร้างในเครื่องมือที่เชื่อถือได้และรวดเร็วสำหรับการออกแบบบริเวณ D นำไปสู่การตัดสินใจพัฒนาวิธีสนามความเค้นที่สอดคล้องรูปแบบใหม่ ซึ่งเป็นวิธีออกแบบสนามความเค้นด้วยคอมพิวเตอร์ ที่ช่วยให้ออกแบบและประเมินชิ้นส่วนโครงสร้างคอนกรีตที่รับแรงกระทำในระนาบได้โดยอัตโนมัติ
วิธีสนามความเค้นที่สอดคล้อง (CSFM) เป็นวิธีวิเคราะห์สนามความเค้นแบบต่อเนื่องที่อิงกับ FE ซึ่งผลเฉลยสนามความเค้นแบบดั้งเดิมถูกเสริมด้วยการพิจารณาด้านจลนศาสตร์ กล่าวคือ มีการประเมินสถานะความเครียดตลอดทั้งโครงสร้าง ดังนั้น กำลังอัดประสิทธิผลของคอนกรีตจึงสามารถคำนวณโดยอัตโนมัติได้จากสถานะความเครียดในแนวขวาง ในลักษณะคล้ายกับการวิเคราะห์สนามแรงอัดที่คำนึงถึงการอ่อนตัวจากแรงอัด (Vecchio and Collins 1986; Kaufmann and Marti 1998) และวิธี EPSF (Fernández Ruiz and Muttoni 2007) นอกจากนี้ CSFM ยังคำนึงถึงการเสริมความแข็งจากแรงดึง ทำให้ชิ้นส่วนมีค่าสติฟเนสที่สมจริง และครอบคลุมข้อกำหนดทั้งหมดของมาตรฐานการออกแบบ (รวมถึงด้านสภาวะการใช้งานและความสามารถในการเสียรูป) ซึ่งวิธีการก่อนหน้านี้ไม่ได้พิจารณาอย่างสอดคล้องกัน CSFM ใช้แบบจำลองเชิงองค์ประกอบแกนเดียวทั่วไปที่มาตรฐานการออกแบบกำหนดไว้สำหรับคอนกรีตและเหล็กเสริม ซึ่งทราบได้ในขั้นตอนการออกแบบ ทำให้สามารถใช้วิธีตัวคูณลดทอนความปลอดภัยย่อยได้ ดังนั้น ผู้ออกแบบจึงไม่ต้องระบุคุณสมบัติวัสดุเพิ่มเติมซึ่งมักเป็นค่าที่กำหนดตามอำเภอใจ ดังที่มักต้องใช้ในการวิเคราะห์ FE แบบไม่เชิงเส้น ทำให้วิธีนี้เหมาะสมอย่างยิ่งกับงานปฏิบัติทางวิศวกรรม
เพื่อส่งเสริมการใช้สนามความเค้นด้วยคอมพิวเตอร์โดยวิศวกรโครงสร้าง วิธีการเหล่านี้ควรถูกนำไปพัฒนาในสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย ด้วยเหตุนี้ CSFM จึงถูกนำไปพัฒนาใน IDEA StatiCa Module รายละเอียด; ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ใหม่ที่ใช้งานง่าย พัฒนาร่วมกันโดย ETH Zurich และบริษัทซอฟต์แวร์ IDEA StatiCa ภายใต้กรอบของโครงการ DR-Design Eurostars-10571
